ejercicios

1. ¿Qué diferencia diferencia existe existe entre entre una celda celda galvánica galvánica (como (como la Daniell) y una celda electrolítica?. Describa claramente En una celda electroquímicas experimentalmente se trabaja con una colección de interfases llamada celda electroquímica, que de manera general se dene como dos electrodos separados por al menos una fase electrolítica. Así, la reacción de   0con

 2+

se puede esquematiar de

la siguiente manera! Ecuación "   0    2+ # $ 2+  0 En la Ecuación ", la línea %ertical representa una interfase sea líquido & líquido, sólido & sólido o sólido & líquido como en el ejemplo' la doble línea %ertical indica una barrera denotada por un puente salino que cier cierra ra el cir circuit cuito o el(c el(ctr tric ico o sin sin que que se pong pongan an en co cont ntac acto to am amba bass soluciones. Algunas membranas selecti%as ) materiales especiales como el %idrio poroso pueden actuar como agentes separadores de semiceldas electroquímicas. *ara indicar que dos o ms componentes se encuentran en la mism misma a fase fase se util utilia ia una una co coma ma co como mo se sepa para rado dorr entr entre e ello ellos. s. Algunos aspectos como la concentración, el disol%ente en el que se encuentran inmersos, el estado de agregación de los componentes o la pres presión ión de los los gase gasess suele suele indi indica cars rse e en esta esta nota notaci ción ón.. a ass ce celda ldass electroquímicas redox en las que inter%iene una corriente de electrólisis se pueden clasicar como gal%nicas o electrolíticas como se ilustra en la -igura

-igura !iagrama esquemtico de una celda electrolítica #iquierda$ ) una gal%nica #derec/a$. En una celda gal%nica, la reacción electroquímica acontece de manera espontnea espontnea ) la energía energía química química se transforma transforma en energía el(ctrica. Esto dedebe a que uno de los l os analitos es un reductor #un donador redox$ con un

    menor

al que tendr el otro analito que es un oxidante #un aceptor

redox$ con un     ma)or comparati%amente, sobre una escala de

 .

En

una celda electrolítica la reacción electroquímica se lle%a a cabo por la imposición externa de un %oltaje ma)or al del potencial re%ersible de celda. ambi(n es posible la imposición de una corriente de electrólisis que permita la transformación electroquímica de los analitos en el medio. Este tipo de celdas se utilian en la electrosíntesis de di%ersos compuestos, en el anlisis de parmetros sicoquímicos o bien, en la dilucidación de mecanismos de reacción. En ambas celdas, el electrodo en el que ocurre la reducción se llama ctodo' mientras que el electrodo en el que ocurre la oxidación se llama nodo. *or tanto, para que se lle%e a cabo la reacción electroquímica se debe pro%ocar una perturbación de carcter el(ctrico ) como consecuencia se obtiene una respuesta de tipo el(ctrico, de donde se obtiene información del compuesto analiado ) los procesos de reacción en la interfase conductor sólido & disolución que acompa1an a la reacción.

. Describa la electrolisis de una soluci!n acuosa de "#$%? itrato de potasio #345$ as sales potsicas son relati%amente estables. El 345 se descompone si se le calienta bastante por encima de su punto de fusión. a descomposición genera dioxígeno. 2 345#s$ 667 2 342#s$ + 42#g a electrólisis del nitrato de potasio, sal bastante soluble en agua, en una disolución bastante concentrada #0,89$ se produce a tra%(s de los fenómenos descritos en el dibujo #g."$, de acuerdo con la facilidad de descarga de los iones en los electrodos respecti%os dada en la gura 2 de primera parte de este trabajo. :e emplean en principio electrodos metlicos. En el nodo se descargar el 4; 6, ) en el ctodo el 3 + 42 #gas$ + ; 24 ?todo! 23 + + 2e = 3#s$ quedando en disolución cido nítrico, que atacar al electrodo metlico ) producir un p; cido.

%. ¿Qué masa (&eso) de aluminio se se&ara &or electrolisis de una sal de aluminio adecuada al &asar un 'araday &or la celda electrouímica? (masa relativa de l * +) m= PE ×Q

ónde! @800 ?= " -

m = PE × 1

m=

27 3

×1

m=9

,. -alcular el tiem&o en oras necesario &ara de&ositar + gramos de cinc en la electrolisis de /n-l con 0+ m&erios de corriente eléctrica. (masa relativa /n* 23)

7 g×

(

1 molZn 65 g

)=

0.11 moles Zn

0.11 moles Zn×

(

21230 Coulombs

 ) (

2 Faraday 1 mol Zn

×

  9600 C  1 Faraday

)=

21230 Coulombs

=0.7 A ×t × 3600

t =8.25 horas.

3. -alcular la intensidad de corriente ue se necesita &ara descom&oner 1%3 g de cloruro c4&rico en disoluci!n acuosa en un tiem&o de 30 min.(masa relativa -u *2,)

13.5 g ×

(

)=

1 molCu 64 g

0.21 molesCu×

(

40530 Coulombs

0.21 molesCu

 ) (

2 Faraday 1 molCu

×

  9600 C  1 Faraday

)=

40530 Coulombs

= I × ( 50 × 60 )

 I =13.51 A

2. -alcular el euivalente electrouímico del -u 5 y del 6b 5 (masa relativa -u * 2%37 6b *0+) -obre8  M =

PE 96500

6lomo8

=

/

63.5 2 96500

=3.29 x 10− gr deCu 4

PE

 M =

96500

1.07 mgx

=

/

207.2 2 96500

=1.072  x mg de Pb

1g 1000 mg

+. 9a semireacci!n en un electrodo es8  PE=

m= PE ×Q

24 2

=

12

" -arada) m =12 × 1

m=12

:. -9-;9< 90= >#@=A$ Q;@ =@ '$$

;B$+ ; K ;"F; 2#s$ e

+1,33 +1,49 +1,51 + 1,61 + 2,87

En disolución alcalina

9n4F

35 36 37 38 39

Al#4;$F

40 41 42

;*45

N

N

N

+ + N K + F;24. N N 8e N 9n N 2;G; 2 4 + 2e K ; 2#g$ + 24;   PP#PP$ 5#PP$ + "eN K :#s$ + 2eN K : 2N  P2 PP#PP 2eN+ 4; K 2Ag #s$ + $ + ;2K4 + Al#s$ N P2#g$ 5e + 2;2 4 + Fe K N P5#g$ + 2;24 + 2e K PP 2#g$ N

+ 2;24 + 2e

-2,33 -1,57 -0,83 -0,56 -0,45 -0,34 -0,40 -1,24

K ;2*42

+ 54

;