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ELECTROQUIMICA
En este capítulo analizaremos sólo los “procesos electrolíticos”. Los procesos electroquímicos se dividen
en : A
a) Procesos Electrolíticos
b) Procesos Galvánicos

PROCESOS ELECTROLÍTICOS

Es el proceso en el cual utilizamos la energía eléctrica para provocar una reacción química.

Partes de una Celda Electrolítica

Fuente de voltaje (tensión) C.C.

-
e
Flujo electrónico

Cátodo (-) Ánodo (+)

Electrodo
Electrodo
xy

x
+1
y
-1 Electrolito

Celda Electrolítica

 Celda electrolítica (o cuba) : recipiente donde se produce la electrolisis

 Electrolito : sustancia que se reduce u oxida (generalmente); y que se encarga de lograr el circuito eléctrico.
Los electrolitos son en su mayoría sustancias iónicas fundidas o en soluciones acuosas.

 Electrodo : material que se encarga de transmitir el flujo electrónico y es el lugar donde se produce la
oxidación (ánodo) y reducción (cátodo).

Los electrodos pueden ser :

a) Activos : Participan en la reacción química como por ejemplo Cu , Fe , Pb , Zn , …

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b) Inerte : No participan de la reacción química como por ejemplo Pt , C , Pd , …

Semireacciones (electrodos)

+1 -
Cátodo x + 1e  x (Reducción)
-1 -
Ánodo y - 1e  y (Oxidación)
+1 -1
x + y  x+y

Electrolisis de Sal Fundida

f.e.m
I

Cátodo Ánodo
(-) (+)

+1 -
Na Cl
+1 -
Na Cl

Semireacciones

+1 -
Cátodo 2 Na + 2e  2 Na(s)
- -
Ánodo 2 Cl - 2e  1 Cl2(g)
+1 -
2 Na + 2 Cl  2 Na(s) + Cl2(g)

Electrolisis de Soluciones Acuosas

f.e.m
I Cl2(g)
H2(g)

Cátodo Ánodo
(-) (+)
+1
¿ Na ?

-
Cl

H 2O

Semireacciones

-
 H2(g) + 2 OH( ac )

Cátodo 2 H 2O + 2 e
- -
Ánodo 2 Cl - 2e  Cl2(g)
-
 H2(g) + Cl2(g) + 2 OH( ac )

2 H2 + 2 Cl
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LEYES DE FARADAY

1ra Ley : La masa que se libra o deposita en un electrodo es directamente proporcional a la cantidad de electricidad
que atraviesa por la celda.

Eq  g(x)
m(x) = Q
96 500 C

m(x) : masa liberada o depositada 96 500 C = 1 F

Q : carga en Coulomb
Eq-g(x) : equivalente – gramo de la sustancia “x”
F : Faraday

m(x) = Eq – g(x) . Q’ Q’ : en Faraday

Pero se sabe que Q=I.t I : intensidad de corriente

t : tiempo (en segundos)

Eq  g( x)
 m(x) = .I.t
96 500

Ejm. : ¿Cuántos gramos de agua se descompondrá con 1,5 amperios, si a través de una solución acidulado de H 2SO4
durante 8 horas?

18
Sol. : M (H2O ) = 18 Eq – g(H2O) = =9 I = 1,5 amp
2

m=? t = 8 horas  t = 8 . 60(60) = 8 (3600)

9 x 1,5 (8 x 3600)
m = g = 4g
96 500

Ejm. : Determine la masa de calcio obtenida a través de una solución de sulfato de calcio (CaSO4). Si se le somete a
una corriente de 96,5 amperios durante media hora.

40
Sol. : P.A.(Ca) = 40 1 eq – g(Ca) = = 20 I = 96,5 amp
2

1
t = hora  t = 30 minutos  t = 30 . 60 seg  t = 1800 seg
2

1 Eq  g(Ca) 20 (96,5) (1800)

m(Ca) = .I.t  m(Ca) = g  m(Ca) = 36 g
96 500 96 500

2da Ley : Si conectamos varias celdas electrolíticas en serie la masa depositada o liberada son proporcionales a los
pesos equivalentes de las mismas.
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mx my mz
= = = ………
P. eq(x) P. eq( y) P. eq(z)

f.e.m
I

Cátodo Ánodo Cátodo Ánodo Cátodo Ánodo

+4 +2 +3
Sn Cu Fe

I I I

P.A.(Sn) = 18 P.A.(Cu) = 63,5 P.A.(Fe) = 56

mx I.t
Se cumple : = = cte (para las tres celdas)
P. eq(x) 96 500

m(Sn) m( Cu) m(Fe )

 = =
 118   63,5   56 
     
 4   2   3 

Ejm. : Se colocan dos celdas electrolíticas en serie una contiene AgNO3 y la otra CuSO4. Luego de un tiempo de ser
sometidos a electrolisis se depositan 54 g de plata. ¿Cuánto de cobre se depositarán? P.A.(Ag = 108 ,
Cu = 63,5)

Sol. :

(-) (+) (-) (+)

+1 +2
Ag Cu

mAg mCu 108

= P. eq(Ag) = = 108 mAg = 54 g
P. eq(Ag) P. eq(Cu) 1
63,5
P. eq(Cu) = = 31,75
2

54 mCu 31,75
=  mCu = g
108 31,75 2

 mCu = 15,875 g
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EJERCICIOS DE APLICACIÓN

+2
1. Una sal de calcio (Ca ) es sometida a d) 0,06 e) 0,07
electrolisis con una intensidad de corriente de
9,65 amperios. ¿Cuánto tiempo debe durar la 5. En la electrolisis de una solución de CuSO4, se
electrolisis para que se deposite 20 g de hace circular una corriente de 10 amperios por
calcio? espacio de una hora. Calcular cuánto cobre se
podrá depositar. P.A.(Cu ) 63,57)
a) 1 000 s b) 5 000 c) 10 000
d) 20 000 e) 2 000 a) 635,7 g b) 28,7 c) 11,86
d) 0,523 e) 6,42
2. En electroquímica, una de las leyes de Faraday
dice : 6. ¿Cuántas horas se necesitan para que una
corriente de 3 amperios descomponga
a) Cuando dos sustancias se combinan para electrolíticamente 18 gramos de agua?
formar más de un compuesto, si el peso de Dato : 1 Faraday = 96 500 coulombios
una se mantiene constante, el peso de la
otra varia. a) 36 b) 6 c) 53,6
b) A presión constante el volumen de una d) 17,9 e) 8,95
determinada masa de gas es directamente
proporcional a la temperatura absoluta. 7. El metal sodio se obtiene comercialmente por
c) Los pesos de diversos elementos la electrolisis de NaOH fundido. Calcular el
depositados por una cantidad dada de peso en gramos de sodio formado en 690
electricidad son proporcionales a sus pesos segundos en una corriente de 965 amperios,
equivalentes. siendo el peso atómico del sodio 23.
d) Los pesos de diversos elementos
depositados por una cantidad de a) 186,5 g b) 158,7 c) 120,3
electricidad son proporcionales a sus pesos d) 92 e) 48
atómicos.
e) Los pesos de diversos elementos 8. ¿Cuántos gramos de aluminio se depositarán
depositados por una cantidad dada de electrolíticamente a partir de una solución que
+++
electricidad son proporcionales a su contiene Al , en una hora, por una corriente
número atómico. de 10 amperios? Nota : 1 equivalente de
electricidad es igual a 96 500 columbios
3. ¿Qué intensidad de corriente (amperios)
necesitamos para depositar 90 g de aluminio en
5 horas? P.A.(Al = 27)
a) 3,37 g b) 3,58 c) 3,80
a) 27 b) 36,4 c) 48,2 d) 3,17 e) 3,91
d) 53,6 e) 60,8
9. Se somete a electrolisis una cantidad de sodio
4. Cuando se electroliza una disolución acuosa de fundido con una corriente de 10 amperios
NaCl. ¿Cuántos Faraday hacen falta en el durante 5 minutos. ¿A qué cantidad de
ánodo para producir 0,025 mol de Cl2 gaseoso? corriente equivalente en Faraday esta
sometido considerando que un Farady es igual,
a) 0,08 b) 0,04 c) 0,05 aproximadamente a 96 500 columbios?
 a) 300 Faraday b) 0,311 c) 3 a) 31,75 y 8 b) 31,75 y 16 c) 63,5 y 8
d) 50 e) 0,311 d) 63,5 y 16 e) 63,5 y 32

10. De el problema anterior, ¿cuántos gramos de 13. Una corriente de 25 mil amperios circula por
sodio se obtiene por el paso de dicha 60 segundos en una solución de CaCl2. ¿Cuántos
corriente? P.A.(Na = 23) átomos de Ca se depositarán?

a) 0,75 g b) 0,358 c) 7,15 a) 3,5 x 10

23
átomos d) 7 x 10
9

d) 35,8 e) 6,9 16 9
b) 9,36 x 10 e) 2,3 x 10
16
c) 4,68 x 10
11. ¿Cuántos amperios se requieren para depositar
sobre el cátodo de una celda electrolítica 10 g
14. Cierto metal “x” forma un óxido de la forma
de oro, por hora de una solución que contiene
xO2 cierta cantidad de electricidad deposita
sal de oro trivalente? P.A.(Au = 196,95)
27 g de plata y 13 g de metal “x”. Calcule el
1 F = 96 500 coulombios
peso atómico del metal “x”. P.A.(Ag = 108)

a) 65,7 b) 7,6 c) 4,08

a) 52 b) 104 c) 208
d) 16,32 e) 6,8
d) 78 e) 130

12. Por el paso de 96 487 coulombios a través de

15. Se tiene 4 depósitos en los cuales se
una solución de sulfato de cobre se producen
desarrolla la electrolisis de los electrolitos
Cu y O2. Determine el peso en gramos de Cu y
siguientes : CuSO4 ; AgNO3 ; FeCl3 y Al2O3 , si
O2 productos respectivamente. P.A.(Cu =63,5,
depositaron 9,33 g de Fe en la celda
O = 16)
correspondiente. Determine usted el peso
total de los metales depositados.
P.A.(Cu = 63,5, Ag = 108, Al = 27, Fe = 56)

a) 65,355 b) 80 c) 100
d) 72,357 e) 83,677

TAREA DOMICILIARIA Nº 7

1. ¿Qué peso de aluminio se separa por

electrolisis de una sal de aluminio adecuada al 3. Cuando se electroliza una disolución acuosa de
pasar por la celda electrónica de Faraday? NaCl. ¿Cuántos Faraday hacen falta en el
m.a.(Al = 27) ánodo para producir 0,015 mol-g de cloro
gaseoso?
a) 1 g b) 3 c) 9
d) 18 e) 36 a) 0,03 F b) 0,3 c) 0,015
d) 0,01 e) 1,1
2. Para obtener 23 g de sodio por electrolisis del
cloruro de sodio fundido con una corriente de 4. ¿Cuánto hierro se depositará en una hora y
dos amperios. ¿Cuánto tiempo se tardará? media de la solución de sulfato ferroso
m.a.(Na = 23, Cl = 35,5) mediante una corriente de 2 amperios?
m.a.(Fe = 56)
a) 48 250 s b) 482 c) 4 820
d) 58 250 e) 48 200 a) 3,13 g b) 2,13 c) 1,13
 d) 4,13 e) 6,3 electrolíticamente 18 g de agua con 6 amperios
de corriente?
5. Se pasó una corriente 0,05 amperios a través
de una solución de nitrato de plata por espacio a) 7,6 b) 8,9 c) 9,18
de 30 minutos. ¿Cuánta plata se habrá d) 10 e) 11
depositado? m.a.(Ag = 108, N = 14, O = 16)
12. Se tiene 400 ml de una solución 0,5 N de
a) 0,1 g b) 0,2 c) 0,3 nitrato de plata. ¿En qué tiempo se depositará
d) 0,4 e) 0,5 en el electrodo toda la plata presente en la
solución circula una corriente de 2,895 a?
6. ¿Cuántos gramos de cloros se pueden obtener
por electrolisis p = (NaCl), fundido con una a) 2,1 h b) 2,05 c) 1,95
corriente por 10 amperio que pase durante 5 d) e)
minutos? m.a.(Cl = 35,5; Na = 23)
13. Se hace circular una corriente de 25 amperios
a) 0,1 b) 0,2 c) 0,8 durante una hora por una celda electrolítica
d) 0,9 e) 1,10 que contiene (NaCl) fundido. ¿Cuál es el
rendimiento de este proceso pata obtener
7. ¿Qué tiempo se necesitará para que una sodio si en el cátodo se deposito 17,5 g de
corriente eléctrica de 273 amperios produzca sodio? m.a.(Cl = 35,5 ; Na = 23)
30 litros de hidrógeno a condiciones normales
(CN)? a) 81,58% b) 122,4% c) 75%
d) 42% e) 94,3%
a) 0,26 h b) 0,8 c) 0,9
d) 0,7 e) 0,5 14. Se tiene 2 celdas electrolíticas conectadas en
serie, la primera contiene solución de nitrato de
8. Una corriente de 25 miliamperios circula por plata y la segunda solución sulfato cúprico. Se
60 segundos en una solución de Cl2Ca. ¿Cuántos hace fajar la corriente por 2 horas hasta que el
átomos de calcio se depositarán? cátodo de la primera celda se depositan 359,6
gramos de plata. Determinar la masa de cobre
a) 4,68 . 10
18
d) 4,68 . 10
10 depositado en el cátodo de la segunda celda en el

b) 4,68 . 10
20
e) 4,68 . 10
23 mismo tiempo. m.a.(Ag = 108; Cu = 63,5)
23
c) 0,468 . 10
a) 106 g b) 108 c) 100
d) 150 e) N.A.
9. Se paso una corriente de 5 amperios a través
de agua acidulada por espacio de 250 min.
15. Una misma cantidad de electricidad,
¿Qué cantidad de agua se habrá
depositada 4,3 g de ion plata y 1,3 g de metal
descompuesto?
(E.O.(metal) = 2). Hallar la masa atómica de
dicho metal. m.a.(Ag = 108)
a) 5,99 g b) 6,99 c) 7,99
d) 8,99 e) 9,99
a) 54,2 b) 35,8 c) 65,3
d) 58,1 e) 53,6

10. ¿Qué peso de aluminio se deposita al hacer

pasar 0,9 Faraday por una celda electrolítica
+3
que contiene Al ? m.a.(Al = 27)

a) 8,1 g b) 7,6 c) 5,8

d) 1,8 e) 2,8

11. ¿Qué tiempo en horas aproximadamente se

necesitan para descomponer