1SUMMER CAMP

CIENCIAS: QUÍMICA

ELECTROQUÍMICA

SEMANA 6B

La electroquímica es aquella parte de la química general que se encarga del estudio de la relación que existe entre los fenómenos químicos y los fenómenos eléctricos, con la finalidad de explicar los procesos :• La producción de reacciones REDOX por acción de la

electricidad.• La producción de electricidad a partir de las reacciones

REDOX.

ElectrólisisLa electrólisis corresponde a un proceso REDOX generalmente de descomposición originado por el paso de corriente eléctrica por diferentes sustancias químicas. El uso de la electricidad para producir esta reacción nos indica que la electrólisis es un proceso no espontáneo.Este proceso de electrólisis se lleva a cabo en un dispositivo denominado “celda o cuba electrolítica”.

ElementosdelaELECTROLISIS:1. CUBA O RECIPIENTE : El cual contiene a la sustancia que participa en el proceso

REDOX , a esta sustancia se le denomina “ electrolito “.

2. ELECTROLITO : Es una sustancia ionizada conductora de la electricidad, el

cual puede encontrarse de forma líquida ( fundida ) o en solución.

3. ELECTRODOS : Que son terminales o bornes del circuito eléctrico externo,

son los encargados de suministrar corriente al electrolito. Dichos electrodos pueden ser inertes como el grafito ( C ) o platino ( Pt ) cuya única funciones el suministro de corriente eléctrica y no participan del proceso REDOX o pueden ser activos como el hierro , cobre, zinc , etc los cuales además del suministro de electricidad pueden participar en el proceso REDOX.

4. LA FUENTE DE CORRIENTE ELÉCTRICA EXTERNA: Llamado también Fuerza electromotriz ( fem ), el cual

suministra corriente eléctrica “ continua “ o directa al sistema, por lo general proviene de una batería o una pila.

Una vez que se suministra electricidad, este llega al electrolito por medio de electrodos y es en la superficie de estos donde se desarrollan los procesos REDOX :

CÁTODO:Es el electrodo de carga eléctrica negativa , por lo que atrae a los cationes hacia él, en su superficie estos se reducen ( ganan electrones ) y se convierten en sustancias neutras, los cuales se pueden depositar como sólidos , liberar como gases o rodear el electrodo si son líquidos.

ÁNODO:Es el electrodo de carga eléctrica positiva, por lo que atrae a los aniones hacia él, en su superficie estos se oxidan ( pierden electrones ) y se convierten en sustancias neutras, los cuales se pueden depositar como sólidos, liberar como gases o rodear al electrodo si son líquidos.

ESTO QUIERE DECIR QUE LOS ELECTRONES FLUYEN DESDE EL ELECTRODO ÁNODO HACIA EL ELECTRODO CÁTODO.

ELECTRODOS SEMIREACCIÓN SIGNOCÁTODO REDUCCIÓN NEGATIVOÁNODO OXIDACIÓN POSITIVO

* Leyes de Faraday Faraday Es la cantidad de electricidad necesaria para depositar o

liberar un equivalente gramo de una sustancia.

1F = 96 500 Coulomb = 1 mol e- = P.eq.

1equivalente

PrimeraLey “La masa que deposita o libera un electrodo es directamente

proporcional a la cantidad de electricidad que atraviesa el electrolito”.

Q = I x t

Q = Coulomb I = Amperio t = segundo

Masa depositada o liberada = P.eq.Q P.eq.I.t.96500 96500

=

DESARROLLODELTEMA

2SUMMER CAMP SEMANA 6B

ELECTROQUÍMICA

SUMMER CAMP

PROBLEMASDECLASE

Equivalenteelectroquímico Es el peso depositado o liberado en los electrodos al paso

de 1 Coulomb de electricidad.

1 Eq . eléctrico = P.Eq96500

SegundaLey “Si dos o más celdas electrolíticas están conectadas

en serie, son atravesadas por la misma cantidad de

electricidad, entonces las masas que se depositan o se liberan en todos los electrodos son proporcionales a los pesos equivalentes”.

Que es lo mismo decir que se deposita o libera el mismo número de equivalentes.

A BW WP EqA P EqB

=− −

ó # Eq-gA = #Eq-gB

1. Respecto a la electrólisis, indicar verdadero (V) o falso (F):UNMSM 2017 -1

I. Viene a ser un proceso redox espontáneo.II. Ocurre por acción de la corriente eléctrica del tipo “

continua “.III. Los procesos de oxidación y reducción ocurren en la

superficie de los electrodos.A) VVV B) VFV C) FVVD) VVF E) FVF

2. ¿Qué cantidad de sodio en gramos se depositará en una solución de NaNO3, al pasar por ella 193 000 Coulomb? (Na = 23)A) 23 g B) 11,5 C) 69D) 460 E) 46

3. ¿Cuántos Coulombs serán necesarios para depositar 12 g de magnesio de una solución de sulfato de magnesio? P.A. (Mg = 24 , S = 32)

UNMSM 2015 - 2

A) 21300 B) 21400 C) 96500D) 20320 E) 193000

4. ¿Qué intensidad de corriente en amperios se necesita para depositar 80 g de calcio en 965 segundos ? P.A. (Ca = 40, Ca +2)A) 400 B) 40 C) 16D) 20 E) 15

5. A través de una solución de carbonato de calcio circula 965 Coulombs. ¿ Cuántos gramos de calcio se deposita en el electrodo ? ( mA : Ca = 40 )A) 0,1 B) 0,2 C) 0,3D) 0,4 E) 0,5

6. A través de una solución de cloruro férrico (FeCl3) circula una corriente de 10 faraday. ¿Cuántos litros de cloro se liberan en el electrodo a condiciones normales?A) 22,4 B) 359 C) 2,24D) 112 E) 11,2

7. ¿Cuántos electrones ganarán 5 g de ion cálcico al depositarse en el cátodo en un proceso electrolítico?A) 1023 B) 10-23 C) 1,5×10-23

D) 1,5×1023 E) 2×1023

8. ¿ Cuál es la intensidad de la corriente que en 96,5 segundos deposita 1,20 mg de Ag? (mA : Ag = 108 ; 1 F = 96500 C)

UNFV 2016 -2

A) 0,011 A B) 0,220 A C) 8,80 AD) 21,20 A E) 84,65 A

9. ¿Qué volumen de gas oxígeno (O2) medido a condiciones normales se libera a partir de la electrólisis del agua acidulada, si en el proceso se emplea una corriente de 50 Amperios durante 1 hora?

UNI 2018 -1

A) 10,5 L B) 15,2 L C) 2,22 LD) 30,3 L E) 20,8 L

10. Se disponen tres cubas electrolíticas en serie, cuyos respectivos electrolitos son :

AgNO3 , CuSO4 y FeCl3. Cuando en la primera cuba se depositan 0,054 g de plata. ¿Cuántos gramos de cobre se depositan en la segunda?

mA ( Ag = 108 , Cu = 63,5 , Fe = 55,8 )UNMSM 2017 - 1

A) 0,0093 B) 0,00159 C) 0,0318D) 0,0798 E) 0,0815