Faraday descobriu que os íons de um metal são depositados no estado sólido quando uma corrente elétrica passa por uma solução iônica de um sal desse metal. Por exemplo, a prata (Ag) se deposita na presença de uma solução salina de nitrato de prata (AgNO3), de acordo com a seguinte semi-reação:
1 Ag+ (aq) + 1 e- → 1 Ag (s)
1 mol 1 mol 1 mol
Já o cobre (Cu), se deposita na presença de uma solução salina de nitrato de cobre (Cu(NO3)2), de acordo com a seguinte semi-reação:
1 Cu2+ (aq) + 2 e- → 1 Cu (s)
1 mol 2 mol 1 mol
De acordo com as semi-reações acima, podemos perceber que 1 mol de elétrons provoca a deposição de 1 mol de Ag+ (aq), enquanto que são necessários 2 mol de elétrons para depositar 1 mol de Cu2+ (aq). A quantidade de elétrons que circula na solução iônica depende da corrente elétrica.
A velocidade de fluxo de uma corrente elétrica é expressa em ampère (A), que se refere ao número de coulombs (quantidade de carga elétrica, Q) que passa por um ponto por unidade de tempo (t).
$$Corrente (i) = {carga (Q) \over tempo (t)}.$$ → $$A = {coulomb (C) \over segundo (s)}.$$
Q (C) = i (A) x t (s)
Considerando:
Q = quantidade de carga elétrica (coulomb – C)
i = intensidade da corrente elétrica (ampère – A)
t = tempo decorrido na eletrólise (segundo – s)
Millikan determinou, em 1909, que o elétron apresenta carga elétrica igual a 1,6 x 10-19 C. Sendo que 1 mol de elétrons corresponde a 6,02 x 1023 e-, a quantidade de carga transportada pela passagem de 1 mol de elétrons é:
1 elétron -------------------- 1,6 x 10-19 C
6,02 x 1023 elétrons ------ Q
Q = 1,6 x 10-19 C x 6,02 x 1023 = 9,65 x 104 C = 96500 C
Assim, 1 mol de elétrons transporta 9,65 x 104 C ou 96500 C de carga elétrica, e essa quantidade é denominada constante de Faraday (unidade: F):
