قوانین برق‌کافت فاراده

نسخه‌های متعددی از این قوانین را می‌توان در کتاب‌های مختلف و متون علمی یافت اما معمول‌ترین بیان قوانین شبیه به زیر است :

• قانون نخست برق‌کافت فاراده - «جرم ماده تغییریافته در یک الکترود در حین برق‌کافت (الکترولیز) ارتباط مستقیمی با مقدار الکتریسیته منتقل‌شده در آن الکترود دارد. منظور از مقدار الکتریسیته، مقدار بار الکتریکی است که معمولاً بر حسب کولن اندازه‌گیری می‌شود.»
• قانون دوم برق‌کافت فاراده - «برای یک مقدار معین از الکتریسیته مستقیم (بار الکتریکی)، جرم ماده عنصری تغییریافته در یک الکترود، ارتباط مستقیمی با وزن معادل آن عنصر دارد.» وزن معادل یک ماده برابر با جرم مولی تقسیم بر میزان تغییر عدد اکسایش آن در نتیجه برق‌کافت است (اغلب برابر با بار یا ظرفیت آن است)

قانون فاراده را می‌توان بدین صورت خلاصه نمود

${\displaystyle m=\left(\frac{Q}{F}\right)\left(\frac{M}{z}\right)}$

در رابطۀ بالا:

• m جرم ماده آزاد شده در یک الکترود بر حسب گرم است
• Q کل بار الکتریکی است که از ماده گذشته‌است.
• F=96485 ثابت فاراده است
• M جرم مولی ماده است
• z عدد ظرفیتی یونهای ماده است (الکترون‌ها منتقل‌شده به ازای هر یون)

توجه کنید که M/z همان وزن معادل ماده تغییریافته است.

برای قانون نخست فاراده، M، F و z ثابت هستند، پس هرچه مقدار Q بزرگتر باشد، m نیز بیشتر خواهد بود.

در قانون دوم فاراده، Q، F و z ثابت هستند،پس هر چه مقدار M/z (وزن معادل) بیشتر باشد m نیز بزرگتر خواهد بود.

در مورد ساده‌شده برق‌کافت با جریان ثابت ${\displaystyle Q=It}$

${\displaystyle m=\left(\frac{It}{F}\right)\left(\frac{M}{z}\right)}$

و سپس:

${\displaystyle n=\left(\frac{It}{F}\right)\left(\frac{1}{z}\right)}$

که :

• n مقدار ماده (تعداد مول‌ها) آزادشده است : n = m/M
• t کل زمانی است که جریان ثابت اعمال شده‌است.

در مورد پیچیده‌تر جریان متغیر، بار کل Q برابر است با انتگرال معین I(${\displaystyle \tau }$

${\displaystyle Q={\int }_0^{t}I(\tau )d\tau }$

در اینجا t کل زمان برق‌کافت است.

• برق‌کافت (الکترولیز)
• مایکل فاراده
• ثابت فاراده
• قانون القای فاراده