Primeira e segunda leis de eletrólise de Faraday
Leis de Eletrólise de Faraday
Antes de entender Leis de eletrólise de Faraday, devemos primeiro entender o processo de eletrólise de um sulfato de metal.
Sempre que um eletrólito como o sulfato metálico édiluída em água, suas moléculas se dividem em íons positivos e negativos. Os íons positivos (ou íons metálicos) se movem para os eletrodos conectados com o terminal negativo da bateria, onde esses íons positivos captam elétrons, tornando-se um átomo de metal puro e sendo depositados no eletrodo.
Os íons negativos (ou sulphions) se movem para o eletrodo conectado com o terminal positivo da bateria, onde esses íons negativos cedem seus elétrons extras e se tornam SO4 radical. Desde SO4 não pode existir em um estado eletricamente neutro, ele atacará o eletrodo positivo metálico - formando um sulfato metálico que se dissolverá novamente na água.
Leis de eletrólise de Faraday são relações quantitativas (matemáticas) que descrevem os dois fenômenos acima.
Primeira Lei de Eletrólise de Faraday
A partir da breve explicação acima, fica claroque o fluxo de corrente através do circuito da bateria externa depende totalmente de quantos elétrons são transferidos do eletrodo negativo ou cátodo para íons metálicos positivos ou cátions. Se os cátions têm valência de dois como Cu++ então, para cada cátion, haveria dois elétrons transferidos do catodo para o cátion. Sabemos que cada elétron tem carga elétrica negativa - 1.602 × 10-19 Coulombs e dizem que é - e. Assim, para a disposição de cada átomo de Cu no cátodo, haveria - 2.e cobrar as transferências de
Agora, digamos que por t tempo haveria n totalde átomos de cobre depositados no cátodo, então a carga total transferida, seria - 2.n.e Coulombs. A massa m do cobre depositado é obviamente uma função do número de átomos depositados. Assim, pode-se concluir que a massa do cobre depositado é diretamente proporcional à quantidade de carga elétrica que passa pelo eletrólito. Assim, a quantidade de carga depositada de cobre m ∝ Q quantidade de carga elétrica passa através do eletrólito.
Primeira Lei de Eletrólise de Faraday afirma que a deposição química devido ao fluxo de corrente através de um eletrólito é diretamente proporcional à quantidade de eletricidade (coulombs) que passa por ela.
isto é
Onde, Z é uma constante de proporcionalidade e é conhecido como equivalente eletroquímico da substância.
Se colocarmos Q = 1 coulombs na equação acima,obteremos Z = m, o que implica que o equivalente eletroquímico de qualquer substância é a quantidade da substância depositada na passagem de 1 coulomb através de sua solução. Essa constante da passagem do equivalente eletroquímico é geralmente expressa em termos de miligramas por coulomb ou quilograma por coulomb.
Segunda Lei de Eletrólise de Faraday
Até agora aprendemos que a massa doquímico, depositado devido à eletrólise é proporcional à quantidade de eletricidade que passa através do eletrólito. A massa da substância química depositada devido à eletrólise não é apenas proporcional à quantidade de eletricidade que passa pelo eletrólito, mas também depende de algum outro fator. Toda substância terá seu próprio peso atômico. Assim, para o mesmo número de átomos, diferentes substâncias terão diferentes massas.
Mais uma vez, quantos átomos depositados nos eletrodostambém depende do seu número de valência. Se a valência é maior, então, para a mesma quantidade de eletricidade, o número de átomos depositados será menor, enquanto se a valência for menor, então, para a mesma quantidade de eletricidade,
Então, para a mesma quantidade de eletricidade oucarga passa através de diferentes eletrólitos, a massa de produto químico depositado é diretamente proporcional ao seu peso atômico e inversamente proporcional à sua valência.
A segunda lei de eletrólise de Faraday afirma que, quando a mesma quantidade dea eletricidade é passada através de vários eletrólitos, a massa das substâncias depositadas é proporcional ao seu respectivo equivalente químico ou peso equivalente.
Equivalente Químico ou Peso Equivalente
O equivalente químico ou peso equivalente de uma substância pode ser determinado por Leis de eletrólise de Faradaye é definido como o peso desse subtenancy que combinará ou deslocará o peso unitário do hidrogênio.
O equivalente químico do hidrogênio é, assim,unidade. Uma vez que a valência de uma substância é igual ao número de átomos de hidrogênio, que ela pode substituir ou com a qual ela pode combinar, o equivalente químico de uma substância, portanto, pode ser definido como a razão de seu peso atômico para sua valência.
Quem inventou as leis de eletrólise de Faraday?
As Leis de Eletrólise de Faraday foram publicadas por Michael Faraday em 1834. Michael Faraday também foi responsável
Além de descobrir essas leis da eletrólise, Michael Faraday também é responsável por popularizar terminologias como eletrodos, íons, ânodos e cátodos.