Leyes de Faraday 10

 

Para platear un cuchara hay que depositar 0,020 g de plata sobre el objeto, a partir de una disolución de Ag+. Si la intensidad de la corriente eléctrica utilizada es 5 A, halla el tiempo que se tardará en realizar el proceso.

Dato: masa atómica de la plata = 108

 

 

Solución:

Datos: I = 5 A; m = 0,020 g

Según la Ley de Faraday:

LEYES DE FARADAY 09, 1

Para hallar Z debemos plantear la reacción que se produce:

Ag+ + e → Ag 

Según la anterior reacción, por cada mol de plata que se quiera obtener se necesita un mol de electrones, por tanto:

LEYES DE FARADAY 10

Para platear la cuchara se necesitan, aproximadamente, 3,6 segundos.

 

 


Leyes de Faraday 09

 

Cuánto tiempo tiene que circular una corriente de 2,5 A a través de una disolución de ZnC2 para que se deposite 1,09 g de cinc.

Dato: masa atómica del cinc = 65,38

 

 

Solución:

Datos: I = 2,5 A; m = 1,09 g

Según la Ley de Faraday:

LEYES DE FARADAY 09, 1

Para hallar Z debemos plantear la reacción que se produce:DE

Zn2+ + 2 e → Zn 

Según la anterior reacción, por cada mol de cinc que se quiera obtener, se necesitan 2 moles de electrones, por tanto:

LEYES DE FARADAY 09, 2

Para que se deposite toda la plata se necesitan, aproximadamente, 1287 segundos.

 

 

Leyes de Faraday 08

 

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

LEYES DE FARADAY 08, 1

Masa de los otros iones metálicos:

LEYES DE FARADAY 08, 2

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

 

 


Leyes de Faraday 06

 

Halla las cantidades de plata, cobre y hierro que se depositarán por electrólisis con una corriente de 1,5 A durante 3 minutos, al conectar en serie tres cubas electrolíticas que contienen disoluciones acuosas de una sal de Ag+, otra de Cu2+ y otra de Fe3+.

 

 

Solución:

Datos: I = 1,5 A; t = 3 min

Reacciones que se producen en cada cuba:

Ag+ + e → Ag

Cu2+ + 2e → Cu

Fe3+ + 3e → Fe

Según la Ley de Faraday:

ELECTROLISIS 06, 1

Aplicada a la plata:

Teniendo en cuenta que 1 F = 96487 C

ELECTROLISIS 06, 2

Aplicada al cobre:

ELECTROLISIS 06, 3

Aplicada al hierro:

ELECTROLISIS 06, 4