Problema n° 1 de electrólisis. Leyes de Faraday, masa depositada en un electrodo - TP06

Enunciado del ejercicio n° 1

Se hacen pasar exactamente 0,2 F a través de tres celdas electrolíticas. Una contiene ion plata, la otra contiene ion cinc y la última contiene ion férrico. Suponiendo que la única reacción catódica en cada celda es la de reducción del metal. ¿Cuántos gramos se depositarán de cada metal?

Desarrollo

Datos:

Pa Ag = 107,870 g

Pa Zn = 65,370 g

Pa Fe = 55,847 g

F = 96.500 C (número de Faraday)

Fₓ = 0,2 F

Fórmulas:

Eq =Pa
V

Solución

Recordemos que la masa de los elementos que se depositan en los electrodos es proporcional a los equivalentes químicos con que actúan esos en una reacción dada.

Y que, para depositar un equivalente químico de cualquier elemento se necesita la misma cantidad de electricidad, es decir, 1 Faraday (96.494 C).

Calculamos el equivalente químico de cada ion según su estado de oxidación o valencia con que actúan:

EqAg⁺ =PaAg
V

Reemplazamos y calculamos:

EqAg⁺ =107,870 g
1

EqAg⁺ = 107,870 g

EqZn²⁺ =PaZn
V

Reemplazamos y calculamos:

EqZn²⁺ =65,370 g
2

EqZn²⁺ = 32,685 g

EqFe³⁺ =PaFe
V

Reemplazamos y calculamos:

EqFe³⁺ =55,847 g
3

EqFe³⁺ = 18,61566667 g

Finalmente calculamos la masa que se deposita de cada ion:

1 F107,870 g
0,2 FmAg
mAg⁺ =0,2 F·107,870 g
1 F

mAg⁺ = 21,56 g (masa que se depositará del ion plata).

1 F32,685 g
0,2 FmZn²⁺
mZn²⁺ =0,2 F·32,685 g
1 F

mZn²⁺ = 6,537 g (masa que se depositará del ion cinc).

1 F18,61566667 g
0,2 FmFe³⁺
mFe³⁺ =0,2 F·18,61566667 g
1 F

mFe³⁺ = 3,723 g (masa que se depositará del ion férrico).

Ejemplo, cómo calcular la masa de un elemento que se deposita en el electrodo

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