Leis de Faraday da Electrolixis – Primeira e Segunda Leis (Ecuacións & Definición)

Leis de Faraday da Electrolixe

Antes de entender as leis de Faraday da electrolixe, é necesario primeiro comprender o proceso de electrolixe dun sulfato metálico.

Cando un electrolito como un sulfato metálico está diluído en auga, as súas moléculas divídense en íons positivos e negativos. Os íons positivos (ou íons metálicos) moveñanse cara aos electrodes conectados co terminal negativo do batería, onde estes íons positivos toman eléctrons del, convertíndose nun metal puro átomo e depositándose no electrode.

Os íons negativos (ou sulfions) moveñanse cara ao electrode conectado co terminal positivo do batería, onde estes íons negativos ceden os seus eléctrons extra e convértense en SO4 radical. Como o SO4 non pode existir nun estado electricamente neutro, atacará o electrode metálico positivo - formando un sulfato metálico que volverá a disolverse na auga.

As leis de Faraday da electrolixe son relacións cuantitativas (matemáticas) que describen os dous fenómenos mencionados anteriormente.

Primeira Lei de Faraday da Electrolixe

A partir da breve explicación anterior, é evidente que o fluxo de corrente a través do circuito externo da batería depende completamente de cantos eléctrons se transfiren desde o electrode negativo ou catodo ao ion metálico positivo ou cation. Se os cations teñen valencia de dous como Cu++, entón para cada cation, haxa dúas transferencias de eléctrons desde o catodo ao cation. Sabemos que cada electrón ten unha carga eléctrica negativa – 1.602 × 10-19 Coulombs e digamos que é – e. Así, para a deposición de cada átomo de Cu no catodo, haxa – 2.e cargas transferidas desde o catodo ao cation.

Agora, digamos que durante un tempo t, haxa un número total n de átomos de cobre depositados no catodo, polo que a carga total transferida sería – 2.n.e Coulombs. A masa m do cobre depositado é obviamente unha función do número de átomos depositados. Polo tanto, pódese concluir que a masa do cobre depositado é directamente proporcional á cantidade de carga eléctrica que pasa a través do electrolito. Polo tanto, a masa de cobre depositado m ∝ Q cantidade de carga eléctrica que pasa a través do electrolito.

A Primeira Lei de Faraday da Electrolixe afirma que a deposición química debido ao fluxo de corrente a través dun electrolito é directamente proporcional á cantidade de electricidade (coulombs) que pasa a través del.

É dicir, a masa da deposición química:

Onde, Z é unha constante de proporcionalidade e coñécese como equivalente electroquímico da substancia.

Se colocamos Q = 1 coulomb na ecuación anterior, obtendremos Z = m, o que implica que o equivalente electroquímico de calquera substancia é a cantidade da substancia depositada ao pasar 1 coulomb a través da súa solución. Esta constante do paso do equivalente electroquímico xeralmente exprésase en termos de miligramos por coulomb ou quilogramos por coulomb.

Segunda Lei de Faraday da Electrolixe

Ata agora aprendemos que a masa do composto, depositada debido á electrolixe, é proporcional á cantidade de electricidade que pasa a través do electrolito. A masa do composto, depositada debido á electrolixe, non só é proporcional á cantidade de electricidade que pasa a través do electrolito, senón que tamén depende de outros factores. Cada substancia terá o seu propio peso atómico. Polo tanto, para o mesmo número de átomos, diferentes substancias terán diferentes masas.

Ademais, o número de átomos depositados nos electrodes tamén depende da súa valencia. Se a valencia é maior, entón, para a mesma cantidade de electricidade, o número de átomos depositados será menor, mentres que se a valencia é menor, entón, para a mesma cantidade de electricidade, depósitanse máis átomos.

Polo tanto, para a mesma cantidade de electricidade ou carga que pasa a través de diferentes electrolitos, a masa do composto depositado é directamente proporcional ao seu peso atómico e inversamente proporcional á súa valencia.

A segunda lei de Faraday da electrolixe establece que, cando a mesma cantidade de electricidade pasa a través de varios electrolitos, a masa das substancias depositadas son proporcionais aos seus respectivos equivalentes químicos ou pesos equivalentes.

Equivalente Químico ou Peso Equivalente

O equivalente químico ou peso equivalente dunha substancia pode determinarse polas leis de Faraday da electrolixe, e defínese como o peso da subtenancia que combinará ou desprazará o peso unitario de hidróxeno.

O equivalente químico de hidróxeno é, así, unidade. Dado que a valencia dunha substancia é igual ao número de átomos de hidróxeno que pode substituír ou con que pode combinarse, o equivalente químico dunha substancia, polo tanto, pode definirse como a razón entre o seu peso atómico e a súa valencia.

Quen Inventou as Leis de Faraday da Electrolixe?

As Leis de Faraday da Electrolixe foron publicadas por Michael Faraday en 1834. Michael Faraday tamén foi responsable

Ademais de descubrir estas leis da electrolixe, Michael Faraday tamén é responsable de popularizar terminoloxías como electrodes, íons, ánodos e catodos.

Declaración: Respetar o original, artigos boos mérito compartir, se hai infracción por favor contactar para eliminar.