Az első Faraday-törvény
Az elektródon felszabaduló anyag tömege az elektromos áram elektrolit oldatán átmenve egyenesen arányos az átvitt villamos energia mennyiségével.
ahol m a kicsapott anyag tömege, k az elektrokémiai egyenértékű tömegnek nevezett arányossági együttható, Q a töltési egységekben kifejezett villamos energia mennyisége (Kl = Ah vagy Ah).
Mivel az Q villamos energia mennyisége az elektromos áram (A) terméke az elektrolízissel töltött idő (c), azaz a . akkor az első Faraday-törvény a következő formában képviselhető:
Az elektromos töltés mennyiségi mérése a Faraday egység. Faraday egy töltés, amelyet egy mól elektron vagy egy mól egyszeres töltésű ion hordoz,
1F = 6,02 · 10,23,6 · 10 -19 96500 Cl = 26,8 A · h
1F = 96500 C = 26,8 A · h
- Az Avogadro száma az elektrontöltet.
Ha a megoldáson keresztül az 1 Faraday villamos energiával (96500 CI) 1 mól ekvivalens az anyag felszabadul az elektródon.
2. Faraday második törvénye:
Faraday második törvénye szerint, bizonyos mennyiségű villamos energiával, a reagált anyagok tömegének aránya egyenlő a kémiai ekvivalensek arányával.
Az elem kémiai ekvivalense megegyezik az elem tömegének azon részének arányával, amely a kémiai vegyületekben egy atomtömegű hidrogént vagy az oxigén atomtömegének felét helyezi vagy helyettesíti, a C12 atom tömegének 1/12 -ig.
ahol m1 a képződött vagy átalakított anyag (1) tömege: m eq1. - egyenértékű tömege; m2 a képződött anyag (2) tömege. m eq2. - egyenértékű tömege;
3. Faraday egyesített törvénye:
Az elektrolízis során az átalakuláson átesett elektrolittömeg, valamint az elektródákon képződött anyagok tömege közvetlenül arányos az elektroliton átmenő elektromágneses térfogat és a megfelelő anyagok ekvivalens tömegével.
Ezt a törvényt a következő egyenlet fejezte ki:
ahol m a képződött vagy átalakított anyag tömege: mequ. - egyenértékű tömege; I - áramerősség, t - idő másodpercekben, F = 96500 cellák - Faraday szám, (vagy t - idő óra, majd F = 26,8 Ah); VT - áramkimenet.
Vagy a felszabaduló gázok mennyiségének kiszámításakor:
V a felszabaduló gáz (L) térfogata; - egyenértékű térfogat (l / mol). Mivel normál körülmények között az egyenértékű hidrogén térfogata 11,2 liter / mol, az oxigén pedig 5,6 liter / mol.