Elektrolisiaren Faradayren legeak

Wikipedia, Entziklopedia askea

Ez dira nahastu behar indukzio elektromagnetikoari buruzko Faradayren legearekin, normalean "Faradayren legea"izenez ezagutzen dena.

Elektrolisiaren Faraday-ren legeak Michael Faraday- k 1833an argitaratutako ikerketa elektrokimikoetan oinarritutako erlazio kuantitatiboak dira.[1][2] [3][4]

Testuliburuetan eta literatura zientifikoan lege hauen enuntziatuen zenbait bertsio aurki daitezke. Hemen, gehien erabiltzen direnak agertzen dira.

Lehenengo legea[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Elektrolisian, elektrodo batean depositatutako substantzia baten masa m, elektrodora transferitutako Q karga elektrikoarekiko proportzionala da.[3]

m/Q proportzionaltasun konstanteari substantziaren baliokide elektrokimikoa esaten zaio. Hots, elementu baten baliokide elektrokimikoa karga unitateko transferitutako elementuelementu horren masa da.

Hona hemen elektrodoetan ematen diren prozesuen adibideak:

Prozesua Depositutako masa Behar den elektroi kopurua Elektrodora transferitutako karga elektrikoa
Na+(aq)+1e- →Na(s) mol bat Na mol bat elektroi 1F≈96500C
Mg2+(aq)+2e- →Mg(s) mol bat Mg bi mol elektroi 2xF≈3x96500C
Al3+(aq)+3e- →Al(s) mol bat Al hiru mol elektroi 3xF≈2x96500C

Ioi monobalenteak deskarga egiteko elektroi 1 behar du, ioi dibalenteak deskarga egiteko 2 elektroi eta abar.

Faraday-ren konstantea, F, elektroi mol baten karga da: F= (6.023x1023e-/mol)(1.6x10-19C/e-)= 96485 C mol−1≈96500 C/mol. [3]

Bigarren legea[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Karga elektriko kopuru jakin batek elektrodoetan askatutako / metatutako substantziaren masa substantzia horren masa baliokidearekiko zuzenki proportzionala da.

Substantzia baten masa baliokidea bere masa molarra zenbaki oso batez zatitzen lortzen da. Zenbaki hori materialean gertatzen den erreakzioaren menpean dago. Zenbaki honek erredukzio/oxidazio erreakzioan jokoan jarritako elektroi mol kopurua adierazten du.(Balentzia)

Forma matematikoa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Esandakoaren arabera Faradayren legeak honela idatz daitezke matematikoki

:

nonm: elektrodoan askatutako / metatutako substantziaren masa.

Q: elektrodora transferitutako karga elektriko osoa.

F: Faraday-ren konstantea.

m/M: substantziaren masa molar.

z: substantziaren ioien balentzia.

Kontuan hartu substantziaren baliokide kimikoa dela.


Faradayren lehen legearen kasuan , , eta z konstanteak dira; beraz, m balioa -rekiko zuzenki proportzionala da.

Faradayren bigarren legearen kasuan, , , eta z konstanteak dira; beraz, m balioa masa baliokidearekiko zuzenki proportzionala da.


Elektrolisia, I intentsitateko korronte jarraitu eta konstante baten pean gertatzen bada t denboran zehar, orduan da.

Ondorioz,

Eta hemendik kalkulatu daiteke prozesuan lortutako substantzi kantitatea; hots, substantziaren mol kopurua (n=m/M):

Korronte elektriko aldakor baten kasuan aldiuneko intentsitate erabili behar da:

Q, karga osoa, intentsitatearen integrala izango da :

Hemen th hasierako denbora da eta tb bukaerakoa.[5]

Erreferentziak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

  1. (Ingelesez) «VI. Experimental researches in electricity.-Seventh Series» Philosophical Transactions of the Royal Society of London 124: 77–122. 1834-12-31 doi:10.1098/rstl.1834.0008. ISSN 0261-0523. Noiz kontsultatua: 2021-01-30.
  2. (Ingelesez) Ehl, Rosemary Gene; Ihde, Aaron J.. (1954-05). «Faraday's electrochemical laws and the determination of equivalent weights» Journal of Chemical Education 31 (5): 226. doi:10.1021/ed031p226. ISSN 0021-9584. Noiz kontsultatua: 2021-01-30.
  3. a b c Aipuaren errorea: Konpondu beharreko erreferentzia kodea dago orri honetan: ez da testurik eman :0 izeneko erreferentziarako
  4. (Ingelesez) «Faraday's laws of electrolysis | chemistry» Encyclopedia Britannica Noiz kontsultatua: 2021-01-30.
  5. (Ingelesez) Strong, Frederick C.. (1961-02). «Faraday's laws in one equation» Journal of Chemical Education 38 (2): 98. doi:10.1021/ed038p98. ISSN 0021-9584. Noiz kontsultatua: 2021-01-30.

Bibliografia[aldatu | aldatu iturburu kodea]

  • Serway, Moses, and Moyer, Modern Physics, third edition (2005), principles of physics.

Ikus, gainera[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Kanpo estekak[aldatu | aldatu iturburu kodea]