EJERCICIOS RESUELTOS DE ELECTROLISIS:

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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; N_A: 6,022·10²³

RESOLUCIÓN:

a) Aplicando la Ley de Faraday:

 

Donde: m=masa del elemento desprendida en (g); Q=carga que circula (C); M_a=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 ; N_A=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); M_a=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; N_A=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)

M_a=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)

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

Z=número de electrones intercambiados

 

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