Lois de Faraday (électrochimie)

Les lois sur l'électrolyse de Faraday sont basées sur des recherches que Michael Faraday publie en 1834^[1].

Énoncé des lois[modifier | modifier le code]

Première loi : la quantité de substance libérée lors de l’électrolyse à une électrode est proportionnelle au temps et au courant électrique (ce qui équivaut à la charge).
Seconde loi : les poids de divers corps séparés aux électrodes par la même quantité d'électricité sont entre eux comme leurs équivalents chimiques.

Formule mathématiques[modifier | modifier le code]

Les lois de Faraday peuvent être représentées par la forme suivante :

m\ =\ \left({Q \over F}\right)\left({M \over z}\right)

avec :

m la masse de la substance libérée à l'électrode en grammes
Q la charge électrique totale passée à travers la substance
F = 96485 C mol⁻¹, la constante de Faraday
M la masse molaire de la substance
z la valence de la substance

M/z correspond à l'équivalent de la substance totale libérée.

Pour la première loi de Faraday M, F et z sont des constantes donc m augmente en fonction de Q.

Pour la seconde loi de Faraday Q, F et z sont des constantes donc m varie en fonction de M/z (l'équivalent).

Dans le cas simple d'une électrolyse à courant constant, $Q=It$ donc

m\ =\ \left({It \over F}\right)\left({M \over z}\right)

ce qui donne

n\ =\ \left({It \over F}\right)\left({1 \over z}\right)

avec

n la quantité de matière libérée : n = m/M
t le temps durant lequel le courant est appliqué

Dans les cas plus compliqués où le courant varie, la charge électrique Q est l'intensité électrique i( $\tau$ ) intégrée en fonction du temps $\tau$ :

Q=\int _{0}^{t}i(\tau )\ d\tau

avec t le temps d'électrolyse^[2].

Notes et références[modifier | modifier le code]

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Faraday's laws of electrolysis » (voir la liste des auteurs).

↑ (en) Ehl, Rosemary Gene, « Faraday's Electrochemical Laws and the Determination of Equivalent Weights », Journal of Chemical Education, vol. 31, n^o mai,‎ 1954, p. 226–232 (DOI 10.1021/ed031p226, Bibcode 1954JChEd..31..226E)
↑ (en) Strong, F. C., « Faraday's Laws in One Equation », Journal of Chemical Education, vol. 38, n^o 2,‎ 1961, p. 98 (DOI 10.1021/ed038p98, Bibcode 1961JChEd..38...98S)

Annexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

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(en) Serway, Moses et Moyer, Modern Physics, third edition, 2005.

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Portail de la chimie

[1] (en) Ehl, Rosemary Gene, « Faraday's Electrochemical Laws and the Determination of Equivalent Weights », Journal of Chemical Education, vol. 31, n^o mai,‎ 1954, p. 226–232 (DOI 10.1021/ed031p226, Bibcode 1954JChEd..31..226E)

[2] (en) Strong, F. C., « Faraday's Laws in One Equation », Journal of Chemical Education, vol. 38, n^o 2,‎ 1961, p. 98 (DOI 10.1021/ed038p98, Bibcode 1961JChEd..38...98S)

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