Lei de Faraday

Primeira lei de Faraday

“A massa de um composto eletrolisado é diretamente proporcional à quantidade de eletricidade que passa pelo sistema”

Através de seus experimentos, Faraday observou que os íons de um metal no estado sólido se depositam quando a corrente elétrica passa pela solução iônica de um dos seus sais. O cobre (Cu), por exemplo, se deposita quando a corrente elétrica passa pela solução salina de nitrato de cobre (Cu(NO3)2), de acordo com a seguinte equação:

1 Cu2+(aq) + 2 e- → 1 Cu(s)

Perceba que, nesta reação, 2 mols de elétrons fazem com que 1 mol de Cu2+(aq) se deposite. Essa quantidade de elétrons que passa pelo processo depende da intensidade da corrente elétrica.

Assim, Faraday chegou à conclusão que a massa de uma substância eletrolisada e a carga elétrica do sistema são grandezas diretamente proporcionais. Em outras palavras, quanto mais intensa for a corrente elétrica aplicada ao processo de eletrólise, maior será a quantidade de massa da substância produzida na reação.

Para calcular a carga elétrica, em Física, se utiliza a seguinte fórmula:

Q = i . t

Em que:

Q representa a carga elétrica medida em coulombs (C); i representa a corrente elétrica medida em ampères (A); e t representa o intervalo de tempo da passagem de corrente elétrica em segundos (s).

Já no início do século XIX, o físico estadunidense Robert Andrews Millikan deu uma contribuição muito significativa para a estequiometria dos processos eletroquímicos ao determinar a carga de 1 elétron, cujo valor é 1,6023 . 10-19 coulomb. Associando esse valor com a constante de Avogadro (6,02 . 1023), foi possível calcular a carga elétrica de 1 mol de elétrons. Observe:

1 elétron ________________ 1,6023 . 10-19 coulomb

1 mol de elétrons (6,02 . 1023 elétrons) ______ X

X = 95.506 C/mol

Logo, a carga elétrica de 1 mol de elétrons é de 95.506 C/mol. Esse valor é chamado de constante de Faraday (F).