Primera ley de electrólisis de Faraday
Esta ley establece que la masa de una sustancia alterada en un electrodo durante la electrólisis es directamente proporcional a la cantidad de electricidad transferida. La relación se expresa mediante la fórmula [latex]m = \frac{Q}{F} \frac{M}{z}[/latex], donde m es la masa, Q es la carga eléctrica total, F es la constante de Faraday, M es la masa molar y z es el número de valencia de los iones de la sustancia.
Faraday’s first law of electrolysis provides a quantitative relationship between electricity and chemical change. It establishes that the amount of chemical reaction that occurs at an electrode is directly proportional to the electric charge passed through the electrolyte. The charge, Q, is the product of the current (I) and the time (t), so Q = It. The formula can be rewritten as [latex]m = (\frac{M}{zF})It[/latex], highlighting this dependency.
En esta ecuación, el término [latex]frac{M}{zF}[/latex] se conoce como el equivalente electroquímico de la sustancia. Representa la masa de la sustancia depositada o liberada por unidad de carga. La constante de Faraday, F, es una constante física fundamental que representa la magnitud de la carga eléctrica por mol de electrones, aproximadamente 96 485 culombios por mol. La variable ‘z’ representa el número de moles de electrones transferidos por mol de la sustancia en la reacción del electrodo (por ejemplo, z=1 para Na⁺, z=2 para Cu²⁺, z=3 para Al³⁺).
Esta ley representó un paso fundamental en la conexión de los campos previamente separados de la electricidad y la química. Antes de Faraday, la relación era, en el mejor de los casos, cualitativa. Sus meticulosos experimentos, que implicaban pasar corrientes conocidas durante tiempos medidos a través de diversas soluciones y pesar los depósitos resultantes, proporcionaron la evidencia empírica de esta precisa relación matemática. Sentó las bases de la electroquímica como ciencia cuantitativa y demostró que las fuerzas eléctricas estaban directamente relacionadas con los enlaces y las reacciones químicas a un nivel fundamental, incluso antes del descubrimiento del electrón.
UNESCO Nomenclature: 2406
- Electroquímica
Precursores
- invención de la pila voltaica por alessandro volta
- Aislamiento de sodio y potasio mediante electrólisis por Humphry Davy
- Descubrimiento de la relación entre la electricidad y el magnetismo por Hans Christian Ørsted
Aplicaciones
- galvanoplastia
- Electroobtención y electrorrefinación de metales
- coulometría para análisis químico
- producción de productos químicos industriales
- medición de la capacidad de la batería
Ideas para posibles innovaciones
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Relacionado con: ley de Faraday, electrólisis, electroquímica, cantidad de electricidad, constante de Faraday, equivalente electroquímico, galvanoplastia, culometría.