4.3.4. Aspecto cuantitativo de la electrólisis

Aspecto cuantitativo

Según Faraday, la masa de un sustancia química, producto de la electrólisis, es directamente proporcional a la corriente que pasa a través de la celda.

En consecuencia, la cantidad de carga aplicada se determina por:

q = I x t

donde:

q = carga

I = intensidad de corriente

t = tiempo

Además:

  • 1 Coulombio = 1 Ampere x segundo
  • 1 mol de electrones transporta 96 500 Coulombios
  • 1 F  = 96 500 C = 1 mol de e-

En consecuencia, podemos calcular el número de moles de electrones transportados por la cantidad de corriente suminstrada durante el tiempo de paso de la corriente aplicada.

A continuación se muestra la relación entre las cantidades de sustancias producidas o consumidas en la electrólisis y la cantidad de carga eléctrica que se utiliza. Son las mismas relaciones aplicables a las celdas galvánicas.

faraday

recuerda Recuerda

  • Es importante contar con el balance correcto de las medias reacciones que transcurren en los electrodos, ánodo y cátodo.
  • Ello nos permite  relacionar el paso de la energía eléctrica a través de los electrodos, con las sustancias consumidas o producidas en los mismos.
  • Es importante también, que comprendas que el número de moles de electrones o faradios que pasan por el ánodo y el cátodo, es el mismo para ambos electrodos.
ejercicios Problema

Para la electrólisis de CuSO4:

  • Escribe las reacciones que se llevan a cabo en cada uno de los electrodos;
  • Determina qué masa de cobre se deposita sobre el cátodo ante el paso de 0,750 A, que fluyen durante 10 minutos
  • Si el volumen de la solución es de 1 L, determina cuál será el pH al final del proceso.

Solución:

♦    Ánodo: oxidación del agua:

2 H2O(l)     →     O2(g)   +   4 H+(ac)   +   4 e–

Cátodo: reducción del Cu2+:

Cu2+(ac)   +   2 e–     →     Cu(s)

 

♦ Cu 1

 

♦ Cu 2