Problema nº 4 de electrólisis. Leyes de Faraday, masas depositadas en los cátodos y la carga - TP01

Enunciado del ejercicio nº 4

Por tres voltímetros en serie con soluciones de nitrato de plata, cloruro de sodio y cloruro cúprico circula una corriente de 0,5 A durante 20 minutos. Calcular:

a) La carga total.

b) Las masas depositadas en los cátodos.

Desarrollo

Datos:

t = 20 min

i = 0,5 A

ζ_Ag = 0,001118 g/C *

ζ_Cu = 0,000329 g/C *

ζ_Na = 0,000238 g/C *

* Dato de tabla

Fórmulas:

m = ζ·i·t

q = i·t

Solución

Adecuamos las unidades:

t = 20 min = 20 min·60 s/min

t = 1.200 s

a) Cálculo de la carga.

Las celdas con las soluciones están conectadas en serie, por lo tanto, la intensidad de la corriente es la misma.

Aplicamos la fórmula de carga eléctrica:

q = i·t

Reemplazamos por los datos y calculamos:

q = 0,5 A·1.200 s

q = 600 C

Respuesta a): carga total es 600 C.

• Cálculo de la masa de plata.

Aplicamos la primera ley de Faraday:

m_Ag = ζ_Ag·i·t

Reemplazamos por los datos y calculamos:

m_Ag = 0,001118 g/C·0,5 A·1.200 s

Recordemos que C/s = A.

m_Ag = 0,6708 g

• Cálculo de la masa de cobre.

Aplicamos la primera ley de Faraday:

m_Cu = ζ_Cu·i·t

Reemplazamos por los datos y calculamos:

m_Cu = 0,000329 g/C·0,5 A·1.200 s

m_Cu = 0,1974 g

• Cálculo de la masa de sodio.

Aplicamos la primera ley de Faraday:

m_Na = ζ_Na·i·t

Reemplazamos por los datos y calculamos:

m_Na = 0,000238 g/C·0,5 A·1.200 s

m_Na = 0,1428 g

Respuesta b): las masas de plata, cobre y sodio depositadas en los cátodos son respectivamente 0,671 g, 0,197 g y 0,143 g.

Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina

Ejemplo, cómo calcular las masas que se depositan en los cátodos y la carga