Leyes de Faraday de la Electrolisis
27 marzo 2012
Número de oxidación
27 marzo 2012

Resolución de los ejercicios de electroquímica, electrolisis (Faraday) para química de 2º de Bachillerato

EJERCICIOS RESUELTOS DE ELECTROLISIS:

PODRÍA RESULTAR INTERESANTE CONSULTAR: ELECTROLISIS, LEYES DE FARADAY

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RESOLUCIÓN DE LOS EJERCICIOS PROPUESTOS:

 

EJERCICIO RESUELTO Q2BE1342:

   Cuando se realiza la electrolisis en una disolución de una sal soluble de un metal divalente, pasando una corriente de 3 A durante cinco horas, se depositan 18,29 g de metal.

  1. Calcular la masa atómica del metal
  2. Indicar el nombre del electrodo donde se deposita el metal, escriba la reacción que tiene lugar en él y razone si se trata de una oxidación o de una reducción.
  3. Considerando el significado de la constante de Faraday calcular, expresando el resultado en culombios la carga del ion divalente del metal

Datos: 96500C·mol-1; NA: 6,022·1023

RESOLUCIÓN:

a) Aplicando la Ley de Faraday:

 

Donde: m=masa del elemento desprendida en (g); Q=carga que circula (C); Ma=masa molar del elemento (masa atómica en gramos); F=1 Faraday=96500 C; Z=número de electrones intercambiados

b) El metal se deposita en el cátodo, mediante la reducción:

 

 c) F=96500 C es la carga de 1 mol de electrones

 

 Lógicamente el doble de la carga de un electrón (así se podría haber razonado)

 

EJERCICIO RESUELTO Q2BE1343:

   Se hace pasar una corriente eléctrica de 5 amperios durante 2,5 horas a través de una celda electrolítica que contiene una disolución acuosa de Cu Cl2. Calcular:

  1. La masa de Cu metálico depositado en el cátodo.
  2. El volumen de Cl2 medido en condiciones normales que se genera en el ánodo.

Datos: F= 96500 C·mol-1; M(Cu)= 63,5 ; NA=6,022·1023

RESOLUCIÓN:

   En disolución:

a) En el cátodo se produce la reducción y deposición del Cu:

En el ánodo la oxidación y la liberación de gas Cl2:

La reacción global:

La masa depositada de Cu, aplicando la ley de Faraday:

Donde: m=masa del elemento desprendida en (g); Q=carga que circula (C); Ma=masa molar del elemento (masa atómica en gramos); F=1 Faraday=96500 C; Z=número de electrones intercambiados.

 

Según el razonamiento de otros profesores, aplicando la interpretación clásica de la ley de Faraday:

“el número de equivalentes de metal depositado es proporcional a número de Faraday que han circulado”.

La masa depositada de Cl2, aplicando la ley de Faraday:

O de otra forma, al igual que antes:

El volumen de Cl2 depositado se calcula teniendo en cuenta que 1 mol en CN ocupan 22,4 L;

 

EJERCICIO RESUELTO Q2BE1344:

   Dos cubas electrolíticas que contienen disoluciones acuosas de AgNO3 y Cu(NO3)2, respectivamente, están montadas en serie (pasa la misma intensidad por ambas). Si en 1 hora se depositan en la segunda cuba 54,5 g de cobre, calcular:

  1. I de corriente que atraviesa las cubas.
  2. Los gramos de plata que se depositarán en la primera cuba tras dos horas de paso de la misma I de corriente.

Datos: F= 96500 C·mol-1; M(Cu)= 63,5 ; M(Ag)= 107,9; NA=6,022·1023

RESOLUCIÓN:

a) En la segunda cuba, en el cátodo se produce la reducción del cobre:

Según la segunda ley de Faraday:

m=masa del elemento desprendida en (g)                                        Q=carga que circula (C)

Ma=masa molar del elemento (masa atómica en gramos)                 F=1 Faraday=96500 C

Z=número de electrones intercambiados

Según el razonamiento de otros profesores, aplicando la interpretación clásica de la ley de Faraday:

“el número de equivalentes de metal depositado es proporcional a número de Faraday que han circulado”.

Como:

b) En la primera cuba, la plata se depositará en el cátodo como consecuencia de la reducción:

Según la segunda ley de Faraday:

m=masa del elemento desprendida en (g)                                        Q=carga que circula (C)

Ma=masa molar del elemento (masa atómica en gramos)                 F=1 Faraday=96500 C

Z=número de electrones intercambiados

 

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