La eficiencia de Faraday (también llamada eficiencia faradaica , rendimiento faradaico , eficiencia culómbica o eficiencia actual ) describe la eficiencia con la que se transfieren cargas ( electrones ) en un sistema que facilita una reacción electroquímica . La palabra "Faraday" en este término tiene dos aspectos interrelacionados. Primero, la unidad histórica de carga es el faraday , pero desde entonces ha sido reemplazada por el coulomb . En segundo lugar, la constante de Faraday relacionada correlaciona la carga con moles de materia y electrones ( cantidad de sustancia ). Este fenómeno se entendió originalmente a través del trabajo de Michael Faraday y se expresó en sus leyes de electrólisis . [1]
Las pérdidas faradaicas las experimentan tanto las células electrolíticas como las galvánicas cuando los electrones o iones participan en reacciones secundarias no deseadas. Estas pérdidas aparecen como subproductos químicos y / o de calor.
Un ejemplo se puede encontrar en la oxidación del agua a oxígeno en el electrodo positivo en la electrólisis. Algunos electrones se desvían a la producción de peróxido de hidrógeno . [2] La fracción de electrones así desviada representa una pérdida faradaica y varía en diferentes aparatos.
Incluso cuando se producen los productos de electrólisis adecuados, aún pueden producirse pérdidas si se permite que los productos se recombinen. Durante la electrólisis del agua , los productos deseados ( H 2 y O 2 ), podrían recombinarse para formar agua . Esto podría suceder de manera realista en presencia de materiales catalíticos como el platino o el paladio que se usan comúnmente como electrodos. El hecho de no tener en cuenta este efecto de eficiencia de Faraday se ha identificado como la causa de la identificación errónea de los resultados positivos en los experimentos de fusión en frío . [3] [4]
Las celdas de combustible de membrana de intercambio de protones proporcionan otro ejemplo de pérdidas faradaicas cuando algunos de los electrones separados del hidrógeno en el ánodo se filtran a través de la membrana y alcanzan el cátodo directamente en lugar de pasar a través de la carga y realizar un trabajo útil . Idealmente, la membrana de electrolito sería un aislante perfecto y evitaría que esto suceda. [5]
Un ejemplo especialmente conocido de pérdida faradaica es la autodescarga que limita la vida útil de la batería.