法拉第電解定律

法拉第一電解定律是基于邁克爾·法拉第 (Michael Faraday) 于 1833 年發表的電化學研究的定量關系。

邁克爾·法拉第報告說，沉積在電極上的元素的質量 ( m {dISPlaystyle m} ) 與電荷成正比 ( Q {diSPlaystyle Q} ；SI 單位是安培秒或庫侖)。

這里，比例常數 Z {displaystyle Z} 被稱為物質的電化學當量 (e.c.e)。 因此，e.c.e. 可以定義為每單位電荷沉積/釋放的物質質量。

法拉第發現，當相同量的電流通過串聯連接的不同電解質/元素時，在電極處釋放/沉積的物質的質量與其化學當量/當量成正比（ E {displaystyle E} ). 結果是摩爾質量 ( M {displaystyle M} ) 除以化合價 ( v {displaystyle v} )

一價離子需要 1 個電子才能放電，二價離子需要 2 個電子才能放電，依此類推。 因此，如果 x {displaystyle x} 電子流動，則 x v {displaystyle {frac {x}{v}}} 原子被放電。

其中 M {displaystyle M} 是物質的摩爾質量（通常以克每摩爾的 SI 單位給出）而 v {displaystyle v} 是離子的化合價。

對于法拉第第一定律，M {displaystyle M} 、F {displaystyle F} 和 v {displaystyle v} 是常數，因此 Q {displaystyle Q} 的值越大， m {displaystyle m} 會更大。

對于法拉第第二定律，Q {displaystyle Q} 、F {displaystyle F} 和 v {displaystyle v} 是常數，因此 M v {displaystyle { frac {M}{v}}} （等效重量）m {displaystyle m} 越大。

• n 是釋放的物質的量（摩爾數）：n = m/M
• t 是施加恒定電流的總時間。

對于成分具有不同化合價的合金，我們有

其中 wi 表示第 i 個元素的質量分數。

在更復雜的可變電流情況下，總電荷 Q 是電流 I( τ {displaystyle tau } ) 在時間 τ {displaystyle tau } 上的積分

這里 t 是總電解時間。