electroquimica

ELECTROQUÍMICA

Los electrodos son las superficies sobre las que tienen lugar los procesos redox:

• Ánodo: electrodo en el que se produce la oxidación; es el electrodo positivo.

• Cátodo: electrodo en el que se produce la reducción; es el electrodo negativo.
•  

Leyes de Faraday:
 

Las Leyes de Faraday o Leyes de la Electrólisis son fórmulas que expresan de manera cuantitativa las cantidades depositadas en los electrodos. Estas leyes fueron enunciadas por Michael Faraday en 1834.

La primera   ley

Nos permite hacer un estudio cuantitativo de los procesos electrolíticos, y dice así: la cantidad de sustancia depositada o descargada en un electrodo es directamente proporcional a la cantidad de electricidad que ha circulado.

1.CALCULO DE LA ELECTRICIDAD(carga) USADA(Q)

 A) 96500C ------------Peso  Equivalente

 Q   ....................     Gramos depositados

Q  = i  x t

i= intesidad de corriente en ampere

t= tiempo expresado en segundos

peso equivalente(P.E) = peso atómico/ valencia o estado de oxidación

                               masa depositada   = (P.E) ( i  ) t / 96500

B)     Q    =   número de moles  x estado de oxidación  = número de faraday  = equivalentes gramos  =     masa depositada

      96500                                                                                                                                                        peso equivalente

96500= 1Faraday

numero de moles  x cofactor  =  intensidad x tiempo / 96500

c) Q=  nu´mero  de moles   x 96500

Q= intensidad x tiempo

2.Hallar la carga (estado de oxidación)del  ión =  x

masa depositada  =     Q      =   Q     =   Número de Faraday

       P.E                    96500       1F                 1F

masa depositada   =   número de Faraday

  peso atómico

      x        

3.Volumen  de los gases                       ( regla de  tres simple)

 a) 1 mol de cualquier gas   .......................   22,4 litros de gas a condiciones normales

      x moles                        ........................    y  litros de gas

número de moles  =  peso de sustancia  o masa depositada

                                             peso molecular

b)  número de moles  x cofactor  = número de faraday

c) número  de moles  x cofactor  =  intensidad x tiempo en segundos

d) Presión en atm x volumen   =  0,082  x temperatura en kelvin x número de moles

e)               QRT                                =         F  P  V

   número de moles de electrones transferidos

Q= intensidad por tiempo

R= 0,082  si la presión es en atmosferas

T: temperatura  en kelvin             ..   a celsius °C se les suma 273

F= Faraday    =  96500

P= presión

V= volumen

ejemplode electrones transferidos

Na ⁺¹    + 1e-     ------   Na⁰

   1 mol de electrones de transferencia

2Cl^-1   -2e-     ...........  Cl₂⁰

   2 molde electrones de transferencia

4.MASA DEPOSITADA

 A)     masa depositada  =  número de Faraday = número de electrones

          peso equivalente

B)   masa depositada   = (P.E) ( i  ) t / 96500

5.EN  UNA SOLUCIÓN

• concentración molar   x   volumen en litros  =  número de moles
• números  de moles   x peso atómico  =  masa  en gramos iniciales    del   elemento  en la solución
•  masa depositada        =        intensidad  x tiempo

        peso equivalente                     96500

•     restar  la   masa inicial  -  masa  depositada   =   masa que queda en la solución
• esta masa  se divide entre el peso atómico para hallar  los numeros de moles en la solución
• los moles se dividen entre el volumen  en litros para obtener    la concentración de la  solución final

ejemplo .

Un litro de solución  de  CdSO₄, 0,1M es electrolizada por una corriente de 0,55A duran te 0,6 horas(2160 segundos)

¿Cuántos gramso de Cd se depositarán?

(P.A: Cd = 112,4)

• 0,1 molar x 1 litro =  número de moles
• 0,1 x  112,4  = 11,24 gramos  iniciales de cadmio

     masa depositada     =    0.55A  x  2160 segundos

      peso equivalente                   96500

  masa depositada        =         1188                                 masa depositada  =  0,0123

     112,4/2                              96500                                        56,2

masa depositada  = 0,69 gramos

D) numeros  de moles  x peso molecular (o atómico) = masa de sustancia 

6.NÚMERO DE EQUIVALENTES

  1 equivalente ......................96500C

  x equivalentes...................      Q                            

Q = carga en Coulomb

Q=i (t )

i = intensidad en amperes               t = timepo en segundos

La segunda Ley, 

"Las masas de diferentes sustancias producidas por el paso de una corriente son directamente proporcionales a sus pesos equivalentes". También se puede establecer esta ley diciendo que: “La misma cantidad de electricidad producirá cantidades equivalentes químicamente de todas las sustancias". Más aún, el paso de noventa y seis mil quinientos culombios (Un Faraday) separa un equivalente químico de cualquier elemento.

a)    masa depositada de A   =    masa depositada de B

        peso equivalente                 peso equivalente

b)número de Faraday   = masa depositada

                                        peso equivalente

c) número  de Faraday  = masa depositada x cofactor

                                                peso atómico

cofactor = estado  de oxidación

en conclusión:

masa depositada   =    Q   = número  de Faraday =  # de eq-g

peso equivalente     96500

numero  de moles x cofactor  =  intensidad x tiempo

                                                            96500

cofactor= estado de oxidación del catión