Faradayevi zakoni elektrolize su dva fizikalna zakona kojima je M. Faraday opisao proces elektrolize. Prema prvom zakonu elektrolize, masatvari nataložena na elektrodi pri elektrolizi razmjerna je umnošku kostantne električne struje i vremena u kojem je ona tekla kroz elektrolit. Prema drugom zakonu masa različitih tvari nataložena na elektrodi pri elektrolizi razmjerna je količniku molarne mase i električnoga naboja iona tvari. Zakoni se mogu izraziti jednom jednadžbom:
Između količine elektriciteta koja je protekla kroz elektrolit i količine izlučenih kemijske tvari postoji odnos koji je ustanovio Faraday 1832. On je utvrdio da dvaput jača struja izluči u isto vrijeme na katodi dvaput više vodika ili neke kovine, a isto tako da u dvaput duljem vremenu izluči dvaput veću količinu tvari. Prema tome prvi Faradeyev zakon elektrolize glasi: Množina izlučenog elektrolita razmjerna je s umnoškom jakosti električne struje i vremena, to jest s količinom proteklog elektriciteta, pa je:
Drugi Faradeyev zakon elektrolize govori kako se odnose količine različitih tvari koje izluči ista količina elektriciteta iz različitih elektrolita, odnosno ista jakost struje u isto vrijeme. Taj zakon glasi: Količine različitih tvari, izlučenih istom jakosti električne struje i u isto vrijeme, odnose se kao ekvivalentne mase dotičnih tvari.
Označimo li s m1 izlučenu količinu jednog elektrolita, a s m2 drugoga, i ako su A1/z1 i A2/z2 pripadne ekvivalentne mase, možemo drugi Faradeyev zakon matematički izraziti i ovako:
Budući da je prema prvom Faradeyevom zakonu m1 = a1∙I∙t i m2 = a2∙I∙t, prelazi taj razmjer u:
Elektrokemijski ekvivalenti odnose se isto tako kao i ekvivalentne mase odgovarajućih kemijskih tvari.
Pomoću prvog Faradeyovog zakona može se odrediti količina elektricitetaQ tako da se mjeri količina izlučenog elektrolita m uz poznati elektrokemijski ekvivalent a odgovarajuće tvari. Na tome se zasnivaju kulometri ili mjerni instrumenti za mjerenje količine elektriciteta. Tako se na primjer kulometar s praskavcem osniva na mjerenju količina plina praskavca, koji se javlja pri elektrolizi vode. Praskavac je eksplozivna smjesa kisika i vodika. Električna struja jaka 1 amper izluči u 1 minuti 10,5 cm3 plina praskavca (7 cm3 vodika i 3,5 cm3 kisika) kod tlaka 1 bar i 0 °C. Kulometar sa srebrom je vrlo precizan i služi za određivanje kulona, a prema tome i ampera. Kao elektrolit služi vodena otopina srebrnog nitrata, a anoda je od čistog srebra. Platinska posuda služi kao katoda i ona se važe prije i poslije elektrolize i tako se ustanovi količina izlučenog srebra. Električna struja jaka 1 amper izluči u 1 sekundi iz otopine srebrnog nitrata 1,118 ∙ 10-6 kg (1,118 mg) srebra.
Pitanje je sada kolika je količina električne struje potrebna da se izluči kilogram - ekvivalent odgovarajuće tvari. Pri tom moramo reći da je gramatom onolika količina tvari u gramima kolika je njena atomska masa A. Iz toga proizlazi da je kilogramatom = 103 gramatoma. Odnosno:
1 kilogramatom = A kg
Pokusi su pokazali da je za izlučivanje 1 kilogramekvivalenta potrebna količina elektriciteta od 9,65 ∙107 ampersekundi. taj se broj zove Faradeyeva konstanta i označuje se s F.
Valencija nekog kemijskog elementa je broj atoma vodika s kojim se može spojiti 1 atom nekog elementa:[2]