Электролиз расплавов и растворов (солей, щелочей)

Законы Фарадея в математической форме

• 
  m – масса вещества, осевшего на электроде;
  
• 
  Q – величина полного электрического заряда в кулонах, который прошел при электролизе;
  
• 
  F = 96485,33(83) Кл/моль — число Фарадея;
  
• 
  M- молярная масса элемента в г/моль;
  
• 
  z – валентное число ионов вещества (электронов на ион);
  
• 
  M/z – эквивалентная масса осевшего на электроде вещества.
  

Применительно к первому закону электролиза Фарадея, M, F и z – константы, поэтому чем больше будет Q, тем больше окажется и m.
Применительно ко второму закону электролиза Фарадея, Q, F и z – константы, поэтому чем больше будет M/z, тем больше окажется m.
Для постоянного тока имеем

• 
  n – количество молей (количество вещества), выделенного на электроде: n = m/M.
  
• 
  t – время прохождения постоянного тока через электролит Для переменного тока суммируется полный заряд за время.
  

• 
  t – полное время электролиза.
  

Пример применения законов Фарадея
Необходимо записать уравнение электрохимических процессов на катоде и аноде при электролизе водного раствора сульфата натрия при инертном аноде. Решение задачи будет таким. В растворе сульфат натрия станет диссоциировать по такой схеме:

Стандартный электродный потенциал в данной системе таков:

Это значительно более отрицательный уровень потенциала нежели для водородного электрода в нейтральной среде (-0,41 В). Поэтому на отрицательном электроде (катоде) начнет протекать электрохимическая диссоциация воды с выделением водорода и гидроксид-иона по следующей схеме: