Leyes de faraday

Leyes de Faraday:

Las Leyes de Faraday o Leyes de la Electrólisis son fórmulas que expresan de manera cuantitativa las cantidades depositadas en los electrodos. Estas leyes fueron enunciadas por Michael Faraday en 1834.

1ª Ley de Faraday de la Electrólisis:

La cantidad de masa depositada en un electrodo es proporcional a la cantidad de electricidad que ha circulado por el electrodo: 

·                     masa desprendida = k (constante) · Q = k · I · t

Donde Q es la carga en culombios, I la intensidad en amperios y t el tiempo en segundos 

2ª Ley de Faraday de la Electrólisis:

La cantidad de masa depositada de un elemento en un electrodo es proporcional a su peso equivalente (peso atómico dividido entre su número de oxidación):

Ejercicio de la ley de Faraday:

En una electrólisis de 3 disoluciones de CuCl₂ , NaCl y FeCl₃ , calcular la cantidad de cobre, sodio e hierro que se depositan en los electrodos por el paso de una corriente de 3 Amperios durante 5 minutos.

Solución: En las cubas o celdas electrolíticas las sustancias se encuentran disueltas en iones:

·                     CuCl₂ → Cu⁺² + 2 Cl^-

·                     NaCl → Na⁺ + Cl^-

·                     FeCl₃ → Fe⁺³ + 3 Cl^-

Aplicando la fórmula de la 3ª Ley de Faraday de la Electrólisis obtenemos las masas depositadas en los electrodos negativos (cátodos):

·                     masa depositada de cobre = [3 amperios · 300 segundos · (65,55 / 2)] / 96500 = 0,3 gramos

·                     masa depositada de sodio = [3 amperios · 300 segundos · (22,99 / 1)] / 96500 = 0,21 gramos

·                     masa depositada de hierro = [3 amperios · 300 segundos · (55,84 / 3)] / 96500 = 0,17 gramos

Ejercicio:

¿Qué intensidad debe tener una corriente para que deposite 85 gramos de calcio en dos horas?

(Datos: Ca = 40 ; F = 96 500 C/mol)

Usamos la ley de Faraday:  
Despejamos la intensidad de la ecuación anterior: 

Sustituimos teniendo en cuenta que las unidades deben estar expresadas en S.I: