Problema nº 8 de electrólisis. Carga eléctrica necesaria para que un elemento se deposite en el electrodo - TP06

Enunciado del ejercicio nº 8

¿Cuántos culombios son necesarios en una celda para la producción electrolítica de 245 g de NaClO₄ a partir de NaClO₃? A causa de reacciones secundarias, el rendimiento del ánodo para la reacción deseada es del 60 %.

Desarrollo

Datos:

m_NaClO₄ = 245 g

η = 0,60

F = 96.494 C

Fórmulas:

m = ζ·i·t

Solución

Planteamos la ecuación balanceada:

Ecuación estequiométrica

244,8808 g de NaClO₄ ≅ 245 g de NaClO₄ ⟶ 2 moles de NaClO₄

Mol_NaClO₄ = 122,4404 g

Planteamos la reacción en el ánodo:

ClO₃⁻ + H₂O ⟶ ClO₄⁻ + 2·H⁺ + 2·e

Número de oxidación o valencia = 2 (2 electrones)

Calculamos el equivalente químico del NaClO₄:

Reemplazamos por los datos y resolvemos:

Eq = 61,2202 g

Con el dato del equivalente químico calculamos la cantidad de Eq que se requieren:

Reemplazamos por los datos y calculamos:

n Eq = 4,00194707

El rendimiento es η = 0,60, por tanto, se necesitaran más Eq:

n Eq = 6,669911783

Calculamos los Faraday necesarios:

Cálculo de la carga eléctrica

q = 6,669911783·96.494 C

q = 643.606,4676 C

Respuesta: la carga para la producción electrolítica de 245 g de NaClO₄ es 643.606 C.

Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina

Ejemplo, cómo calcular la carga necesaria para que un elemento se deposite en el electrodo