• Author / Uploaded
• Mirella Damian Verastegui

Citation preview

EJERCICIOS DE ELCTROQUIMICA PRIMERA LEY DE FARADAY 1) ¿Qué cantidad de cobre se deposita en una corriente de 4 amperios que durante 2 horas ha pasado a través de una disolución de sulfato de cobre (II) ( CuS O4 )? M.A.(Cu=63,54) Solución mCu=? g

I=4ª

t=2h=7200s

m−eq Cu =

M . A .(Cu) θ

m−eq Cu =

63,54 31,77 g =31,77 g → k = =0,00032 2 96500 C

mCu=KIt mCu=0,00032 x 7200=9,21 g ∴ se depositan 9,21 g de cobre

SEGUNDA LEY DE FARADAY 2) Exactamente 0,2 Faraday de electricidad pasa a través de tres celdas electrolíticas en serie . una contiene nitrato de plata, AgN O3 , otra sulfato de zinc, ZnS O 4 y otra cloruro de hierro (III),

Fe Cl3 . ¿cuantos g de cada metal se depositaran en el catodo

de cada celda electrolítica? )? M.A.[Ag =107,9, Zn=65,39, Fe=55,85] Solución

#F=0,2, celdas son :

−¿ −¿ Zn+2 SO ¿4 Fe+3 Cl ¿3 +¿ NO ¿3 Ag¿

m Ag=?

m−eq ( Ag )=107,9 mZn=? m−eq ( Zn)=32,69; m Fe=? m−eq ( Fe )=18,617

mAg m Zn m Fe Q = = = =¿ F m−eq ( Ag) m−eq (Zn ) m−eq( Fe ) 96500 m Ag=m−eq ( Ag ) x ¿ F → m Ag=107 x 0,2=21,58 g≠21,6 g mZn =m−eq (Zn ) x ¿ F → mZn=32,69 x 0,2=6,539 g≠6,5 g mFe =m−eq ( Fe ) x ¿ F →mFe =18,617 x 0,2=21,58 g≠3,7 g ∴las masas de metalque se depositan en el ctodode cada celda es :21,6 g ; 6,5 g ; 3,7 g

ECUACION DENERNST 3) Calcule la FEM de la pila representada por la siguiente reacción 2+ ¿+ Fe 3+¿ → Sn¿ Sn+ Fe¿ 2+¿ ¿ Sn ¿ 3+¿ Si ¿ Fe ¿ ¿

Fe/ Fe3+¿ , ε ° =0,036 V ° ¿ Ademas :Sn/ 2+ ¿ , ε =0,136V ¿ Sn SOLUCIÓN Partimos de:

Sn ¿ −¿ , ε °=0−, 136 V 2+¿+2 e ¿ 3¿ ¿ Fe ¿ ° −¿ , ε =+0,036 V 3+¿ → Fe+3 e ¿ 2¿ ¿

°

−¿ , ε =0−, 136 V 2+ ¿+6 e ¿ 3 Sn → 3 Sn¿ 3+¿ , ε ° =+0,036 V ¿ 2 Fe+ 6 e¿ ¿ 2+¿+2 Fe ε °celda=+ 0,10V 2+¿ 3 Sn¿ ¿ 3 Sn+2 Fe → 3 Sn Mediante la ecuación de nernst, tenemos: 2+¿ Sn ¿ ¿ ¿ ¿ ¿3 ¿ 3+ ¿ Fe¿ ¿ ¿ log ¿ ¿ ε pila =ε °celda −

0,059 ¿ 6

3

−1 0,059 log [ 10 ] 0,059 1 ε pila =0,10− =0,10− log 2 −1 6 [ 3 x 10 ] 6 90

ε pila =0,10−

0,059 (−1,9542 )=0,10+0,0192=0,1192 V 6

∴ ε pila=+0,12 V

4) Calcule el potencial de una celda de concenracion en voltios que 2+¿ 2+¿ contiene solucione de Cr ¿ 0.001M en un compartimiento y Cr ¿ 0,1M en el otro, con electrodos de cromo metalico sumergidos en cada una de las soluciones. −¿ → Cr 0 , ε =−0,91V 2+ ¿+2 e¿ Cr ¿ SOLUCION PARTIMOS DE : °

−¿ , ε =+0,91 V ¿ 2+¿+2 e 0 ¿ Cr →Cr

−¿ → Cr 0 , ε °=−0,91V 2+ ¿+2 e¿ Cr ¿ 2+¿+Cr 0 ε °celda=0V 2+¿ →Cr ¿ 0 ¿ Cr +Cr Mediante la ecuación de Nernst, tenemos :

2+¿ Cr ¿ ¿ ¿diluido ¿ ¿ ¿ 2+¿ Cr ¿ ¿ ¿ ¿ ¿ ¿ log ¿ ¿ 0,059 ° ε =ε − ¿ n ε =0.00−

ε=

0,059 0,001 log 2 0,1

−0,059 −0,059 log 0,01= (−2) 2 2

ε =0,059 V

∴ POTENCI AL DE CELDA DE CONCENTRACION , RESULTA 0,059 VOLTIOS

POTENCIAL DE CELDA 5) determinar la constante de equilibrio para la siguiente reacción : 3+¿+ B 2+¿ → A ¿ A +B ¿ °

3+¿ / A , ε =+0,74 V SI A¿

SOLUCION

B

2+¿/ B ,

°

ε =+0,76 V ¿

3+¿+ B ¿ 2+¿ → A A +B ¿

DE:

Tenemos las semirreacciones: °

−¿ ε =−0,74 V 3+¿+3 e ¿ 2( A → A¿ °

−¿ → B ε =+ 0,76V ¿ 2+¿+2 e B¿ 3¿ −¿ ε °=−0,74 V 3+¿+6 e ¿ 2 A →2 A ¿ °

−¿ → 3 B ε =+0,76 V 2+¿+6 e ¿ 3 B¿ °

3+¿+3 B ε celda=+ 0,0 2 V 2+ ¿→ 2 A ¿ 2 A+3 B¿

Según la ecuación de Nernst: ⇒

°

En equilibrio: ε =0 ε celda=

°

ε =ε celda −

0,059 log k redox 6

6 ε °celda 6 (0,02) log k redox = = ≅2 0,059 0,059 k redox =102 ∴la cosntante de equilibrio resulta k redox =10

2

0,059 log k redox 6