Pri elektrolizi se iz raztopin ali talin večkrat izločajo plinaste snovi (H2, Cl2, O2 ..). Na prostornino izločenega plina ne vpliva samo količina elektrenine, temveč tudi pogoji, pri katerih merimo to prostornino (tlak in temperatura).
Zvezo med prostornino in množino plina pri določenih pogojih nam podaja splošna plinska enačba:
$p\cdot V = n\cdot R\cdot T$ ali $\displaystyle n = \frac{p\cdot V}{R\cdot T}$
Množina izločene snovi pri elektrolizi pa je podana s Farradayevim zakonom:
$I\cdot t = n\cdot z\cdot F$ ali $\displaystyle n = \frac{I\cdot t}{z\cdot F}$
Če je množina snovi, ki se izloči pri elektrolizi (pri tolu I in v času t), enaka množini plina, katerega prostornino smo merili pri temperaturi T in tlaku p, velja, da je:
$\displaystyle\frac{p\cdot V}{R\cdot T} = \frac{I\cdot t}{z\cdot F}$
Iz te enačbe izpostavimo prostornino plina:
$\displaystyle V = \frac{I\cdot t \cdot R\cdot T}{z\cdot F\cdot p}$
V enačbi nastopa veliko veličin, zato moramo še posebej paziti na enote.
Poglejmo primer. Zanima nas prostornina klora, ki bo nastala pri elektrolizi na anodi, če bo skozi raztopino 2 uri tekel tok 10,0 A. Prostornino nastalega klora merimo pri temperaturi 20 °C in tlaku 98 kPa.
Podatki: I = 10,0 A; t = 2·3600 s = 7200 s; T = 20 °C = 293 K;
p = 98 kPa = 98·103 N m−2; R = 8,314 N m mol−1 K−1
Reakcija: 2Cl−(aq) $\rightarrow$ 2e− + Cl2(g) z = 2
Enačba:
$I\cdot t = n\cdot z\cdot F$ in $p\cdot V = n\cdot R\cdot T$
V primeru dvoatomnih molekul je število izmenjanih elektronov (z) dvakrat večje, kot je naboj iona. Za izračun prostornine uporabimo enačbo, ki smo jo izpeljali na prejšnji strani.
$\displaystyle V = \frac{I\cdot t \cdot R\cdot T}{z\cdot F\cdot p} = \frac{\rm{10,0 A}\cdot \rm{7200 s} \cdot 8,314 \frac{\rm{N\cdot m}}{\rm{mol\cdot K}} \cdot \rm{293 K}}{2\cdot 96500 \frac{\rm{A\cdot s}}{\rm{mol}} \cdot 98\cdot \rm{10^3 \frac{N}{m^2}}} = $
$\displaystyle V = 9,3\cdot \rm{10^{-3} m^3} = \rm{9,3 L}$
Odgovor: Po dveh urah elektrolize bo na anodi nastalo 9,3 L Cl2.
Ali drži, da je enota za oznako Pa N/m2?
Drži. Ne drži.Ali drži, da je enota za oznako J N·m?
Drži. Ne drži.