CUESTIONARIO PREVIO ELECTROQUÍ MICA MICA ́ LISIS DE DISOLUCIONES ACUOSAS Y CONSTANTE DE ELECTRO AVOGADRO
1. Diga en qu e ́ consiste: a) Un proceso electrolítico: La electrólisis consiste en la descomposición química de una sustancia por medio de la electricidad. El proceso de electrólisis se caracteriza porque: Es un fenómeno redox no espontáneo producido por una corriente eléctrica. La reducción se lleva a efecto en el polo negativo o cátodo y la oxidación en el ánodo o polo positivo. El proceso electrolítico se realiza debido a que, la corriente eléctrica circula desde el cátodo hacia el ánodo, siempre que entre ellos esté presente una sustancia conductora (electrólito). La cantidad de producto que se forma durante una electrólisis depende de los 2 factores siguientes: De la cantidad de electricidad que circula a través de la pila electrolítica. De la masa equivalente de la sustancia que forma el electrólito.
b) Un proceso electroquímico: La electroquímica se encarga de estudiar las situaciones donde se dan reacciones de oxidación de oxidación y reducción y su importancia en la electroquímica es vital, pues mediante este tipo de reacciones se llevan a cabo los procesos que generan electricidad o, en caso contrario, son producidos como consecuencia de ella. estudia la transformación la transformación entre la energía eléctrica y la energía química. En otras palabras, las reacciones las reacciones químicas que se dan en la interfaz de un conductor eléctrico (llamado electrodo, (llamado electrodo, que que puede ser un metal un metal o un semiconductor) y semiconductor) y un conductor iónico que también es muy importante en el mundo (el electrolito) (el electrolito) pudiendo pudiendo ser una disolución una disolución y en algunos casos especiales, un sólido. Si las reacciones químicas son provocadas por una diferencia de potencial aplicada externamente, se hace referencia a una electrólisis. En electrólisis. En cambio, si la diferencia de potencial eléctrico es creada como consecuencia de la reacción química , se conoce como un "acumulador de energía eléctrica" , también llamado batería llamado batería o celda galvánica.
2. De ́ dos aplicaciones cotidianas de cada uno de los procesos anteriores. Proceso electrolítico:
Electrodeposición: Se utiliza para proteger los metales de la corrosión y también con fines decorativos. Piezas ornamentales fabricadas con metales baratos se recubren con una capa de Au o Ag, mediante este procedimiento. Los objetos de acero se pueden proteger de la corrosión con cromo. Obtención del Aluminio mediante el proceso Hall- Héroult, la pureza del Al obtenido es del 95%. Se utiliza criolita (Na 3 AlF6) fundida, como disolvente del óxido de aluminio, la mezcla de estas dos sustancias tiene un punto de fusión de 1000º C y se puede utilizar para producir aluminio electrolíticamente.
Proceso electroquímico:
Galvanostegia. Consiste en el recubrimiento de objetos con una capa metálica depositada electrolíticamente. Generalmente se recubre con metales más nobles y estables, otras veces no lo son tanto. El cromado y niquelado son habituales en las piezas de acero que se exponen a la intemperie (coches, motos, piezas de máquinas, etc.). Los recubrimientos de oro y plata también son muy habituales en relojería y joyería. La pieza a recubrir se coloca como cátodo de la celda electrolítica y es muy conveniente que sea metálica, cosa que le asegura la conductividad eléctrica, aunque, actualmente, existen procedimientos para recubrir piezas no metálicas. Galvanoplastia. Consiste en reproducir objetos utilizando la deposición electrolítica de metales pero sobre moldes, bien metálicos, bien de cera, plástico, yeso, etc. Los moldes que no sean metálicos se hacen conductores extendiendo sobre su superficie polvos de grafito. Finalmente, el depósito metálico se separa del molde y se rellena del material que convenga (yeso, plástico, plomo, etc.). Es un proceso utilizado para reproducir medallas, figuritas, etcétera.
3. Enuncie las leyes de Faraday. a) Primera Ley de Faraday: La cantidad de sustancias que se depositan (o altera su número de oxidación) en un electrodo, es proporcional a la cantidad de electricidad que pasa por el sistema. Lo anterior significa que a mayor Faraday mayor cantidad de sustancia depositada. Así, por ejemplo, para libera 96 gramos de oxígeno se necesitan 12 Faraday de electricidad. Se denomina equivalente electroquímico de una sustancia a la masa en gramos de dicha sustancia depositada por el paso de un culombio. De acuerdo con esta definición podemos escribir la expresión:
.. =
.
Donde: m : masa en gramos que se ha depositado P : peso atómico del elemento n : número de electrones intercambiados I : intensidad de la corriente expresada en amperios t : tiempo en segundos F: factor de equivalencia entre el Faraday y el culombio, ya que 1F = 96500C. b) Segunda Ley de Faraday: La cantidad de diferentes sustancias depositadas o disueltas por una misma cantidad de electricidad, son directamente proporcionales a sus respectivos pesos equivalentes. Por ejemplo, si la corriente eléctrica se hace pasar por una serie de celdas electrolíticas que contienen distintas sustancias, la cantidad de electricidad que circula a través de cada electrodo es la misma y las cantidades de elementos liberados son proporcionales a sus respectivos pesos equivalentes.
Como la cantidad de electricidad en Coulomb es igual al producto de la intensidad de la corriente I en ampere por el tiempo t en segundos que ha pasado la corriente, combinando las dos leyes resulta que la masa m de material depositado o disuelto en cada electrodo será igual a lo siguiente: .. =
.
Donde: I: ampere. t: tiempo en segundos. A: peso atómico. F: Faraday. n: valencia. 4. ¿Que ́ es y para qu e ́ sirve el aparato de Hofmann? 5. ¿Que ́ se entiende por una reacci o ́ n de o ́ xido – reduccio ́ n? 6. Escriba las reacciones de oxidaci o ́ n y de reducci o ́ n que se llevan a cabo en la electr o ́ lisis de las sales fundidas siguientes:
Cloruro de sodio (NaCl) Bromuro de potasio (KBr) Cloruro áurico (AuCl 3)
