Por una serie de disoluciones de AgNO3, CrCl3, ZnSO4 y CuSO4 circula cierta cantidad de corriente:
a) Si de la primera solución se deposita 1 g de Ag, ¿qué pesos de los iones metálicos de las otras soluciones se depositan?
b) Calcula la cantidad de electricidad utilizada.
Solución:
a) Dato: m (Ag) = 1 g
Para hallar la masa de los iones metálicos que se depositan en la segunda, tercera y cuarta disoluciones utilizaremos la ley de Faraday:
m = (PA/Z F) Q
Los diferentes pesos atómicos (PA) se pueden obtener mediante una tabla periódica. Z se puede hallar planteando las diferentes reacciones que se producen en las diferentes disoluciones y F es equivalente a 96487 C. Luego lo único que nos falta saber es la carga que circula por la serie de disoluciones, para lo cual aplicaremos la ley de Faraday a la disolución de AgNO3.
Pesos atómicos:
Ag = 107,868; Cr = 51,996; Zn = 65,38; Cu = 63,546
Reacciones que producen en las diferentes disoluciones:
AgNO3 → Ag+ + NO3– ⇒ Ag+ + e– → Ag ⇒ Z = 1
CrCl3 → Cr3+ + 3 Cl– ⇒ Cr3+ +3 e– → Cr ⇒ Z = 3
ZnSO4 → Zn2+ + SO42– ⇒ Zn2+ + 2 e– → Zn ⇒ Z = 2
CuSO4 → Cu2+ + SO42– ⇒ Cu2+ + 2 e– → Cu ⇒ Z = 2
Carga que circula por la disolución de AgNO3:
Q = m Z F/PA
Masa de los otros iones metálicos:
También se puede hacer de la siguiente forma:
La intensidad de la corriente que circula por las cuatro disoluciones es la misma por estar en serie y el tiempo también es el mismo, por lo tanto la carga que circula en las cuatro disoluciones también será la misma e igual el número de equivalentes.
Equivalente gramo de Ag:
Peq.g = Pat.g/n = 107,868 g/1 = 107,868 g
Número de equivalentes de Ag:
1 g Ag·(1 eq. de Ag/107,868 g) = 9,27·10–3 eq
Equivalente gramo de Cr:
Peq.g = 51,996 g/3 = 17,332 g
Equivalente gramo de Zn:
Peq.g = 65,38 g/2 = 32,69 g
Equivalente gramo de Cu:
Peq.g = 63,546 g/2 = 31,773 g
Masa de los otros iones metálicos:
9,27·10–3 eq Cr·(17,332 g/eq) = 0,16 g
9,27·10–3 eq Zn·(32,69 g/eq) = 0,30 g
9,27·10–3 eq Cu·(31,773 g/eq) = 0,29 g
b) Según el apartado anterior la cantidad de electricidad que se utiliza es 894,5 C.
También se puede hacer de la siguiente manera:
9,27·10–3 eq Ag·(F/eq Ag)·(96487 C/F) = 894,5 C
