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• edwin german torres abaunza

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1) Calcule la masa de Aluminio que se produce en 2 horas por electrolisis de AlCl3 fundido se la corriente eléctrica es de 5 A. DATOS:   

masa de aluminio = g Al =? t = 2 h por electrólisis de AlCl3 fundido   2h * 3600 seg / 1h = 7200 seg corriente eléctrica = I= 5A

SOLUCIÓN: Para resolver el ejercicio se procede a aplicar las fórmulas de la electrólisis de la siguiente manera: Q = I* t = 5A * 7200 seg = 36000 C Equivalente químico del Al⁺³ :

g 27 ( mol ) 9 g Pat AL = =

valencia

3

¿

masa de aluminio = 9 g/equiv-g *36000 C /9.6*10⁴g/equiv-g*C masa de aluminio = 3.375 g Al .

4) Un proceso de electrodeposición de cobre utiliza una corriente de 15,5 A para disolver un ánodo de cobre (Ag) y electrodepositarlo en un cátodo de plomo (Pb). Sin reacciones secundarias, cuánto tiempo tardarán en depositarse 5500m g de Ag del ánodo. Un proceso de electrodeposición: DATOS:   

I = 15.5 A t=? masa =m = 5500mg Ag * 1 gAg / 1000 mg Ag = 5.5 g Ag

SOLUCIÓN: Para resolver el ejercicio se procede a aplicar las fórmulas de electroquímica, de la siguiente manera: Equivalente químico Ag = masa atómica de Ag/valencia = 107.88gAg/1 = 107.88g/equiv Masa depositada de Ag = equiv-químico *Q/9.6*104 despejando Q queda : Q = masa depositada Ag * 9.6*104 / equiv-químico Ag

Q = 5.5 g Ag * 9.6*104 / 107.88 g /equiv Q = 4894.32 C . Q = I*t se despeja el t : t = Q/I = 4894.32 C/ 15.5 A = 315.76 seg

5) Una batería de plomo de 12 V contiene 410 g de plomo en sus placas anódicas y una cantidad estequiométricamente equivalente de PbO2 en las placas catódicas. Responda las siguientes preguntas: h. Calcule la cantidad máxima de cuolumbs de carga que puede producir la batería a una corriente de 1 A suponiendo que la energía no decae durante la descarga. i. Cual es el trabajo eléctrico máximo en kilowatt-horas que la batería puede efectuar.

Una batería de estas proporciones arroja una carga por un tiempo de unas 6 horas, por tanto, esto es equivalente a 21600 segundos, por tanto, tenemos:

Q = I·t Q = 1 A · 21600 s = 21600 C Por tanto, tenemos una carga de 21600 coulombs. Ahora, el trabajo viene dada por la cantidad de horas y la potencia, tenemos: P = V·I P = 12 V · 1A P = 12W Ahora, sabemos que dura unas 6 horas trabajando, tenemos que: P = 12W · 6 h P = 72 W-h Por tanto, el trabajo es aproximadamente 0.072 kW-h.

6) Se tiene una pila galvánica compuesta por un electrodo de zinc en una disolución 1M de ZnSO4 y un electrodo de níquel en una disolución 1,5M de NiSO4. Las disoluciones están

separadas por una pared porosa que impide la mezcla mientras los electrodos se conectan por medio de un cable externo con interruptor.

¿Qué sucede al cerrar el interruptor? Analice y justifique: a. ¿Qué electrodo que actúa como el ánodo de la pila? b. ¿Qué electrodo que se corroe y qué electrodo que se oxida? c. ¿Cuál es la FEM fuerza electromotriz de la pila? Nota: Consultar tablas de potenciales estándar

En primer lugar, una pila galvánica o célula galvánica se refiere a aquel dispositivo que se vale de las  reacciones redox para poder convertir la energía química en energía eléctrica y en donde la reacción química que se utiliza es espontánea siempre. Ahora, en base a planteado y sabiendo que las semirreacciones de la pila son corresponden a Zn →  Zn2+ + 2e-      E0 = -0,763 V Ni2+ → Ni + 2e-        E0 = +0,250V Y tenemos que para:

a) ¿Qué electrodo que actúa como el ánodo de la pila? Es el electrodo de zinc debido a que la oxidación ocurre en el ánodo, el elemento más negativo. b) ¿Qué electrodo que se corroe y qué electrodo que se oxida?El electrodo que se correo es el zinc ya que en su ánodo es donde tiene lugar el fenómeno y se oxida en el electrodo de este mismo ya que la semirreacción del zinc tiene un potencial (E0 = -0,763 V) más negativo comparado con el potencial del níquel que es E0 = -0,250 V c) ¿Cuál es la FEM fuerza electromotriz de la pila? para obtener la FEM debemos sumar las dos reacciones:   Reacción anódica:   Zn →  Zn2+ + 2e-               E0 = -0,763 V Reacción catódica:  Ni2+→ Ni + 2e-                   E0 = +0,250V Total:                         Zn + Ni2+ → Zn2+ + Ni      E0pila = -0,514 V

2. Utilice los datos de una tabla de potenciales estándar de reducción a 25°C para clasificar cada una de las siguientes especies como agente oxidante, reductor o una combinación, explique su elección: a. (NO3)-1 b. Cu +2 c. Fe+2 d. Ag+1 e. Cl 3. Calcule el potencial estándar de la celda (E0 ) para cada reacción a 25°C y sustente si se efectúan espontáneamente en condiciones estándar: f. 2Br – (ac) + F2 (g) → Br2 (l)+3F –(ac) g. O2 (g) + 4Fe+2 +4H+1 → 4F+13 + 2H2O (l) 4. Un proceso de electrodeposición de cobre utiliza una corriente de 15,5 A para disolver un ánodo de cobre (Ag) y electrodepositarlo en un cátodo de plomo (Pb). Sin reacciones secundarias, cuánto tiempo tardarán en depositarse 5500m g de Ag del ánodo. 5. Una batería de plomo de 12 V contiene 410 g de plomo en sus placas anódicas y una cantidad estequiometrica