EjerciciosFyQ

Electrolisis de nitrato de plata: concentración y neutralización de iones resultantes (5338)

F_y_Q — 2019-06-29T07:41:01Z

Se lleva a cabo la electrolisis de 3 L de disolución acuosa de nitrato de plata (0.25 M) haciendo circular una corriente de 6 A. Sabiendo que el rendimiento del proceso es del :

a) Escribe las semirreacciones que se llevan a cabo y realiza un esquema del proceso electrolítico, indicado la polaridad de los electrodos y la marcha de los electrones.

b) Calcula el tiempo que se hizo circular la corriente eléctrica mencionada, sabiendo que se depositaron 3.85 g del metal.

c) Calcula la concentración de todos los iones que quedan en disolución después del proceso de electrolisis.

d) Calcula el volumen de hidróxido de calcio 0.5 M o de ácido clorhídrico 0.4 M que habría que habría que agregar al finalizar la electrolisis para que el pH de la disolución resulte neutro.

a) El esquema solicitado sería:

Las semirreaciones son:

O2(g) + 4H+(ac) + 4e-}}}} \atop c\acute{a}todo\ (reducci\acute{o}n): {\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{\ce{Ag+(ac) + 1e- -> Ag(s)}}}} \right \}" title="\left \acute{a}nodo\ (oxidaci\acute{o}n): {\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{\ce{2H2O(l) -> O2(g) + 4H+(ac) + 4e-}}}} \atop c\acute{a}todo\ (reducci\acute{o}n): {\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{\ce{Ag+(ac) + 1e- -> Ag(s)}}}} \right \}" />

b) A partir de la ecuación de Faraday:

Para la reducción del catión solo se transfiere un electrón y la masa atómica de la plata es 108 g/mol:

Al tener un rendimiento del el proceso, el tiempo real que llevará la deposición de la masa de metal indicada será:

Este tiempo equivale a 10.5 minutos.

c) Calculas la concentración de los iones que quedan a partir de los moles de plata que había en disolución y los moles que son reducidos en el cátodo:

La concentración de cationes es:

Se forman cuatro iones por cada catión que se reduce, como puedes ver en las semirreacciones del proceso, por lo que la concentración de protones será:

d) La neutralización se debe hacer con la base porque el medio se acidifica. Los moles de NaOH han de ser los mismos que los moles de que se han formado:

Masa de magnesio que se deposita en el cátodo tras pasar una corriente (5257)

F_y_Q — 2019-06-07T09:51:08Z

¿Cuántos gramos de magnesio serán depositados en el cátodo por una corriente de 4.8 A al pasar por una solución de sulfato de magnesio durante una hora?

Aplicando la ley de Faraday para calcular la masa que se deposita:

Verdadero o falso: iones, cátodo y electrolisis (4373)

F_y_Q — 2018-01-14T06:39:49Z

Razona si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a) El catión es un ion con carga eléctrica negativa.

b) El cátodo es el electrodo al que llegan los electrones.

c) Los aniones están cargados positivamente.

d) La electrolisis descompone cualquier sustancia en sus elementos básicos a través de una corriente eléctrica.

a) Falso. El catión es un ión que tiene carga POSITIVA. Si tiene carga negativa se llama anión.

b) Falso. El cátodo es el electrodo en el que se produce la reducción química, es decir, el electrodo al que llegan los electrones que han de producir esa reducción.

c) Falso. Los aniones tienen carga negativa (Ver apartado A).

d) Falso. La electrolisis es un método químico de separación de sustancias puras (compuestos) en sus respectivos elementos. No es para cualquier sustancia sino para compuestos.

Electrodeposición: masa de metal e intensidad de corriente (2225)

F_y_Q — 2013-09-02T07:49:42Z

¿Qué intensidad debe tener una corriente para que deposite 60 gramos de calcio (40.0 u) en una hora y media?

Debes utilizar la ecuación de Faraday que relaciona la masa de catión que se deposita con la intensidad de corriente:

Conoces todos los datos excepto el de la intensidad. Despejas en la ecuación:

Como el calcio se reduce de Ca}" title="\ce{Ca^{2+} -> Ca}" />, el valor de n = 2. Sustituyes y calculas:

EBAU Andalucía: química (septiembre 2000) - ejercicio B.6 (1886)

F_y_Q — 2012-08-31T11:40:30Z

Al pasar una corriente eléctrica por una disolución acuosa de nitrato de cobalto(II) se desprende oxígeno en el ánodo y se deposita cobalto en el cátodo. Calcula:

a) La intensidad de la corriente que se necesita para depositar 8.42 g de Co de una disolución acuosa de $$$ \text{Co}(\text{NO}_3)_2$$$ en 35 minutos.

b) El volumen de oxígeno gaseoso, medido en condiciones normales, que se desprende en el ánodo.

Datos: F = 96 500 C. Masas atómicas: N = 14; O = 16; Co = 59.

a) La reducción que ocurre en el cátodo es:

$$$ \color{royalblue}{\bf Co^{2+}(ac) + 2e^-\ \to\ Co(s)}$$$

La cantidad de metal que se deposita la puedes calcular a partir de la ley de Faraday, de la que despejas el valor de la intensidad:

$$$ m = \dfrac{M\cdot I\cdot t}{n\cdot F}\ \to\ \color{forestgreen}{\bf I = \dfrac{m\cdot n\cdot F}{M\cdot t}}$$$

En esta ecuación, «M» hace referencia a la masa atómica del cobalto y «n» al número de electrones necesario para la reducción. El tiempo no está en las unidades adecuadas y debes convertirlo a segundos:

$$$ \require{cancel} 35\ \cancel{\text{min}}\cdot \dfrac{60\ \text{s}}{1\ \cancel{\text{min}}} = \color{royalblue}{\bf 2\ 100\ s}$$$

Sustituyes en la ecuación y calculas la intensidad de la corriente:

$$$ \require{cancel} I = \dfrac{8.42\ \cancel{\text{g}}\cdot 2\cdot 96\ 500\ C\cdot \cancel{\text{mol}^{-1}}}{59\ \cancel{\text{g}}\cdot \cancel{\text{mol}^{-1}}\cdot 2\ 100\ s} = \color{firebrick}{\boxed{\bf 13.1\ A}}$$$

b) La ecuación química del proceso que tiene lugar es:

$$$ \color{royalblue}{\bf 2Co(NO_3)_2(aq) + 2H_2O(l)\ \to\ 2Co(s) + O_2(g) + 4HNO_3(aq)}$$$

Como puedes ver, se obtiene la mitad de moles de oxígeno que de cobalto, por lo tanto, el volumen de oxígeno que se desprende es:

$$$ \require{cancel} 8.42\ \cancel{\text{g Co}}\cdot \dfrac{1\ \cancel{\text{mol Co}}}{59\ \cancel{\text{g Co}}}\cdot \dfrac{1\ \cancel{\text{mol}}\ \text{O}_2}{2\ \cancel{\text{mol Co}}}\cdot \dfrac{22.4\ \text{L}}{1\ \cancel{\text{mol}}} = \color{firebrick}{\boxed{\bf 1.6\ L\ O_2}}$$$

Electroquímica: Electrolisis y cuba electrolítica 0001

F_y_Q — 2011-05-22T07:06:11Z

Para cubrir de oro una pieza de joyería son necesarios 0,045 g de metal. Calcula el tiempo durante el que una corriente de 3,2 A debe estar circulando por una cuba electrolítica que contiene una disolución acuosa de cloruro de oro(III) de concentración 1,5 M.
Datos: Au = 197 ; Cl = 35,5.

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Tiempo necesario para depositar una masa de plata sobre un objeto (886)

F_y_Q — 2010-05-10T18:46:26Z

Para platear un objeto se ha estimado que es necesario depositar 40 g de plata.

a) Si se realiza la electrolisis de una disolución acuosa de sal de plata con una corriente de 2 amperios, ¿cuánto tiempo se tardará en realizar el proceso?

b) ¿Cuántos moles de electrones han sido necesarios para ello?

Datos: F =96 500 C ; Ag =108.

Para realizar el problema debes tener en cuenta la ecuación reducción del proceso:

Ag(s)}}}" title="\color[RGB]{2,112,20}{\textbf{\ce{Ag^+(ac) + 1e^- -> Ag(s)}}}" />

a) Como puedes ver, un solo electrón es necesario para llevar a cabo la reducción. Si aplicas la expresión de Faraday y despejas el tiempo:

Sustituyes los datos en la ecuación y calculas el tiempo:

b) Al ser necesario solo un electrón por cada catión plata, el número de moles de electrones será el mismo que el número de moles de átomos de plata que se depositan. Como conoces la masa de plata y su masa atómica:

Problema Faraday 0001

F_y_Q — 2010-04-01T19:55:04Z

Se electroliza una disolución de nitrato de plata durante 2,5 h con una corriente constante. Después del proceso se han depositado 15,1 g de plata. Calcula la intensidad de la corriente.

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