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Loi de Faraday (électrolyse)

Énoncé

m = (A·I·t) / (n·F) — la masse déposée ou dissoute à l'électrode est proportionnelle à la charge Q = I·t ayant circulé, où A est la masse molaire, n la valence, et F = 96485 C/mol la constante de Faraday.

Pourquoi est-ce vrai ?

Chaque ion porte un nombre entier de charges élémentaires e, donc mesurer la charge totale (Q = It) revient à compter les ions — c'est ainsi que Faraday a « compté des atomes » avec un ampèremètre en 1834, des décennies avant la découverte de l'électron.

La même loi fournit une mesure électrochimique du nombre d'Avogadro : F = N_A·e.

Plongez deux électrodes dans la solution, variez I et t — regardez la masse déposée sur la cathode croître pas à pas.

Applications

Galvanoplastie (or, argent, chrome), raffinage du cuivre et de l'aluminium, charge lithium-ion, production d'hydrogène par électrolyse de l'eau, protection cathodique des pipelines.

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Références

  1. Michael Faraday (1834). Experimental Researches in Electricity