Redigerer Faradays elektrolyselov

'''Faradays elektrolyselov''' er en kombinasjon av to lover for [[elektrolyse]] som ble funnet av [[Michael Faraday]] i [[1834]]. I denne prosessen går en [[elektrisk strøm]] gjennom en [[elektrolytt]] slik at forskjellige stoffer blir utskilt ved [[elektrode]]ne. Han målte hvordan mengden av disse avhang av strømmen som gikk gjennom elektrolytten og dens egenskaper. 

Den første loven sier at den utskilte stoffmengden er  proporsjonal med den elektriske ladningen som har gått gjennom elektrolytten, det vil si med produktet av strømmen og den tiden den har gått. Denne ladningen blir transport av [[ion]]er som hvert bærer en eller flere [[elementærladningen|elementærladninger]].

Den andre loven sier at når den samme ladningen går gjennom forskjellige elektrolytter,  vil den skille ut den ''ekvivalente massen'' ([[molar masse]] delt med valensen) av ulike stoff.

For eksempel viste målinger at en strøm på 1&thinsp;A som virket i 100 sekunder (som gir en ladning på 100&thinsp;C), vil skille ut 111,8&thinsp;mg sølv. Lar man den samme strømmen virke dobbelt så lenge, ville man skille ut den dobbelte mengden. Dette ville også være tilfelle hvis man lot doble strømstyrken og så la den virke i 50 sekunder. Lar man 1&thinsp;C gå gjennom en elektrolytt med kobberioner, vil man skille ut 0,33&thinsp;mg. Dette forklares ved at sølv har molar masse ''M''<sub>Ag</sub> = 108&thinsp;g/mol og er monovalent, mens kopper har molar masse ''M''<sub>Cu</sub> = 63&thinsp;g/mol og er divalent.

==Matematisk form==

Man kan måle mengden av stoff ''m'' som blir skilt ut på en elektrode, i antall [[mol (enhet)|mol]]  ''n''. Hvis den [[molar masse|molare massen]] til [[ion]]et som ankommer denne, er ''M'', så er ''n = m/M''. Men denne stoffmengden kreve en elektrisk ladning ''Q = znF'' hvor ''F'' er ladningen til et monovalent [[mol (enhet)|mol]]  med ioner og ''z'' er valensen (eller ladningen hvert [[ion]] som fører strømmen). Siden  antall ioner i 1&thinsp;[[mol (enhet)|mol]]  er gitt ved [[Avogadros tall|Avogadros konstant]] ''N<sub>A</sub>&thinsp;'', har man at ''F = eN<sub>A</sub>'' hvor ''e'' er  [[elementærladningen]]. Dette kalles [[Faradays konstant]] og har verdien {{nowrap| ''F'' {{=}} 96485&thinsp;C/mol}}. Derfor har man at ''m/M = Q/zF'' eller 

:<math>m = {Q \over F }\cdot {M \over z} </math>

som nå oppsummerer begge elektrolyselovene til Faraday.

I denne formelen er nå ''M/z'' '''den ekvivalent massen''' til ionet. Den massen som blir skilt ut av en ladning ''Q'' = 1&thinsp;C, er ''M/zF'' og kalles i noen sammenhenger for den '''elektrokjemiske ekvivalenten''' til stoffet. For sølv er den derfor 1,12&thinsp;mg/C, mens for kopper er den 0,33&thinsp;mg/C.

==Litteratur==

* T. Østerud og M. Prytz, ''Uorganisk Kjemi'', Grøndahl & Søns Forlag, Oslo (1946).
* D. A. MacInnes, ''The Principles of Electrochemistry'', Dover, New York (1961).
* K. J. Laidler, ''The World of Physical Chemistry'', Oxford University Press, Oxford (1995). ISBN 0-19-855919-4.
{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Kjemi]]
[[Kategori:Elektrokjemi]]
[[Kategori:Elektrolyse]]
[[Kategori:Fysiske lover]]