En el texto Aspectos cuantitativos de la electrólisis, vio algunas relaciones matemáticas que se establecen entre las cantidades involucradas en un proceso de electrólisis, como la corriente eléctrica (i), la cantidad de carga eléctrica (Q) necesaria para que ocurra el proceso y el tiempo (t) que llevar a. También se descubrió la cantidad de carga eléctrica que se transporta cuando hay 1 mol de electrones o, según la constante de Avogadro, 6,02. 1023 electrones.
Brevemente, las relaciones son:
Ahora, aquí hay tres ejemplos de cómo puede utilizar esta información para resolver problemas prácticos de electroquímica. Es importante señalar que aquí usamos el valor 96486 C. Sin embargo, en la mayoría de la literatura química, se utiliza el valor redondeado de 96500 C.
1er Ejemplo: Considere una galvanoplastia en la que una parte se ha recubierto con plata. Al final de este proceso electrolítico, la cantidad de carga utilizada para los iones Ag+ si redujeron el Ag fue de 0.05 faraday. Sabiendo que la masa molar de plata es igual a 108 g / mol, diga cuál fue la masa de plata depositada en este proceso?
Resolución:
Ag+ (aquí) + y- → Ag(s)
↓ ↓
1 mol e-1 mol
↓ ↓
1 faraday 108 g
0,05 faraday m
m = 5,4 g
2do Ejemplo: Digamos que estamos realizando la electrólisis de una solución acuosa de sulfato de níquel (NiSO4), aplicando una corriente eléctrica igual a 0,10 A durante 386 segundos. ¿Cuál será la masa de níquel que se obtendrá en el cátodo? (Dado: masa molar de Ni = 58,7 g / mol)
Resolución:
Ni2+ + 2e- → Ni(s)
↓ ↓
2 mol e-1 mol
↓ ↓
2 (96486 C) 58,7 g
Para hacer una relación de regla de tres y encontrar la masa que se formó en este caso, primero necesitamos encontrar la cantidad de carga eléctrica (Q):
Q = yo. t
Q = 0,10. 386
Q = 38,6C
Entonces tenemos:
2 (96486 C) 58,7 g
38,6 cm
m = 2265.82C. gramo
192972 C
m = 0,01174 go 11,74 mg
3er Ejemplo: Disponemos de tres cubas electrolíticas conectadas en serie y sometidas a una corriente de 5 A durante un tiempo de 32 minutos y 10 segundos. En la primera tina, tenemos una solución CuSO4; en el segundo, tenemos una solución de FeCl3; y en el tercero, tenemos una solución AgNO3. Determine las masas de cada uno de los metales depositados en los electrodos de los tres pozos. (Masas molares: Cu = 63,5 g / mol, Fe = 56 g / mol, Ag = 108 g / mol).
Resolución:
Primero, pasemos el valor de tiempo a segundos:
1 minuto 60 segundos
32 minutos t
t = 1920 + 10 segundos = 1930 segundos
Con estos datos, podemos determinar la cantidad de carga eléctrica Q:
Q = yo. t
Q = 5. 1930
Q = 9650 C
Ahora, usamos reglas de tres para cada una de las semirreacciones que ocurren en las tres tinas para encontrar las respectivas masas de metales depositados:
1 ° Cuba: 2 ° Cuba: 3 ° Cuba:
Culo2+ + 2e- → Cu(s) Fe3+ (aquí) + 3 y- → Fe(s) Ag+ (aquí) + y- → Ag(s)
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2 mol e-1 mol 3 mol e- 1 mol 1 mol e-1 mol
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2. (96486 C) 63,5 g 3. (96486 C) 56 g 96486 C 108 g
9650 C m 9650 C m 9650 C m
m ≈ 3,175 g de Cu(s)m ≈ 1.867 g de Fe(s)m = 10,8 g de Ag(s)
Por Jennifer Fogaça
Licenciada en Química
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aplicacoes-dos-aspectos-quantitativos-eletrolise.htm