Electrólisis Ejercicios resueltos Ley de Faraday Química

Electrólisis Ejercicios resueltos paso a paso desde cero Ley de Faraday Química 2 bachillerato y universidad , celdas electrolíticas , para transformarte en una maquína del tema de reacciones de transferencia de electrones , redox , pilas galvánicas y electrólisis

Electrólisis

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Proceso en el que se utiliza el paso de una corriente eléctrica por una disolución o electrolito fundido para producir una reacción Redox No espontánea.

El recipiente donde se realiza la electrólisis se llama cuba o celda electrolítica

Igual que en una pila galvánica en el electrodo donde se produce la reducción se llama cátodo y el electrodo donde se produce la oxidación ánodo , pero ahora el cátodo es negativo y el ánodo positivo

Ejemplos de electrólisis

Recarga de baterías

Producción de algunos metales como el aluminio y el magnesio

Producción de hidrógeno

Proteger a los metales de la corrosión

Electrólisis del agua

La electrólissis del agua suele caer mucho en exámenes tanto en forma teórica , como aplicación práctica en problemas , es por esto que es un clásico de examen

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La reacción de descomposición del agua no es espontánea , para que se produzca es necesaria un aporte de energía , que será suministrada mediante una corriente eléctrica ( electrólisis) , como el agua pura no conduce la electricidad , es necesario realizar una disolución acuosa , generalmente se utiliza ácido sulfúrico o hidróxido de sodio .

Se producen las siguientes reacciones :

Ánodo | oxidación (+): 2H₂O(l) →O₂(g) + 4 H⁺(aq) +4 e-

Cátodo |reducción (-): 2H⁺(aq) +2e- → H₂(g)

Reacción global : 2H₂O(l) → O₂(g)+ 2H₂(g)

Segunda ley de Faraday

Siendo:

m la masa en gramos

M La masa atómica

Q la carga en culombios (C)

I la intensidad de corriente en amperios (A)

t el tiempo en segundos

F la constante de Faraday

z Número de electrones intercambiados en la semireacción

Es interesante tener en cuenta que igual que en las pilas galvánicas, la reducción se produce en el cátodo y la oxidación en el ánodo, sin embargo, en la electrólisis el cátodo es negativo y el ánodo es positivo , mientras en la pila galvánica es al revés

Ejercicios resueltos de electrólisis

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Ejercicio Resuelto 01

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En una celda electrolítica conteniendo CuCl₂ fundido se hace pasar una cierta cantidad de corriente durante 2 horas, observándose que se deposita cobre metálico y se desprende cloro.

a) Disocie la sal y escriba ajustadas las reacciones que se producen en el ánodo y en el cátodo.

b) Determine la intensidad de corriente necesaria para depositar 15,9 g de cobre.

c) Calcule el volumen de cloro obtenido a 25 ºC y 1 atm. Datos. Masa atómica: Cu = 63,5. F = 96485 C. R = 0,082 atm·L·mol⁻¹·K⁻¹

Ejercicio clásico de examen [ selectividad EVAU ]

Se lleva a cabo la electrólisis de una disolución acuosa de cobre (II). a) (1 punto) Escriba las reacciones que se producen en el cátodo y en el ánodo y calcule la carga necesaria para depositar 7,5 g de cobre. b) (1 punto) Si se utiliza la misma carga del apartado anterior para llevar a cabo la electrólisis del agua, ¿qué volumen de hidrógeno se desprende a 33 ºC y 726 mmHg? Datos. R = 0,082 atm·L·mol^–1 ·K^–1 . F = 96485 C·mol^–1 . Masa atómica (u): Cu = 63,5.

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