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ELECTROQUIMICA
en : A
En este capítulo analizaremos sólo los “procesos electrolíticos”. Los procesos electroquímicos se dividen

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
(-) (+)

Na+1 Cl-

Na+1 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
(-) (+)
¿ Na+1 ?

Cl-

H2O

Semireacciones

 H2(g) + 2  OH  ( ac )
- 
Cátodo 2 H2O + 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 (CaSO 4). 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

Sn+4 Cu+2 Fe+3

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 AgNO 3 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. :

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

Ag+1 Cu+2

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
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54 mCu 31,75
=  mCu = g
108 31,75 2

 mCu = 15,875 g

EJERCICIOS DE APLICACIÓN

1. +2
Una sal de calcio (Ca ) es sometida a a) 27 b) 36,4 c)
electrolisis con una intensidad de 48,2
corriente de 9,65 amperios. ¿Cuánto d) 53,6 e) 60,8
tiempo debe durar la electrolisis para
que se deposite 20 g de calcio? 4. Cuando se electroliza una disolución
acuosa de NaCl. ¿Cuántos Faraday hacen
a) 1 000 s b) 5 000 c) 10 falta en el ánodo para producir 0,025
000 mol de Cl2 gaseoso?
d) 20 000 e) 2 000
a) 0,08 b) 0,04 c)
2. En electroquímica, una de las leyes de 0,05
Faraday dice : d) 0,06 e) 0,07

a) Cuando dos sustancias se combinan 5. En la electrolisis de una solución de

para formar más de un compuesto, si CuSO4, se hace circular una corriente de
el peso de una se mantiene 10 amperios por espacio de una hora.
constante, el peso de la otra varia. Calcular cuánto cobre se podrá
b) A presión constante el volumen de depositar. P.A.(Cu ) 63,57)
una determinada masa de gas es
directamente proporcional a la a) 635,7 g b) 28,7 c)
temperatura absoluta. 11,86
c) Los pesos de diversos elementos d) 0,523 e) 6,42
depositados por una cantidad dada
de electricidad son proporcionales a 6. ¿Cuántas horas se necesitan para que
sus pesos equivalentes. una corriente de 3 amperios
d) Los pesos de diversos elementos descomponga electrolíticamente 18
depositados por una cantidad de gramos de agua? Dato : 1
electricidad son proporcionales a sus Faraday = 96 500 coulombios
pesos atómicos.
e) Los pesos de diversos elementos a) 36 b) 6 c)

depositados por una cantidad dada 53,6

de electricidad son proporcionales a d) 17,9 e) 8,95

su número atómico.
7. El metal sodio se obtiene

3. ¿Qué intensidad de corriente (amperios) comercialmente por la electrolisis de

necesitamos para depositar 90 g de NaOH fundido. Calcular el peso en

aluminio en 5 horas? P.A.(Al = 27) gramos de sodio formado en 690

segundos en una corriente de 965
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amperios, siendo el peso atómico del a) 65,7 b) 7,6 c)

sodio 23. 4,08
d) 16,32 e) 6,8
a) 186,5 g b) 158,7 c)
120,3 12. Por el paso de 96 487 coulombios a
d) 92 e) 48 través de una solución de sulfato de
cobre se producen Cu y O2. Determine el
8. ¿Cuántos gramos de aluminio se peso en gramos de Cu y O2 productos
depositarán electrolíticamente a partir respectivamente. P.A.(Cu =63,5, O = 16)
+++
de una solución que contiene Al , en una
hora, por una corriente de 10 amperios?
Nota : 1 equivalente de electricidad es
igual a 96 500 columbios

a) 3,37 g b) 3,58 c)
3,80
d) 3,17 e) 3,91

9. Se somete a electrolisis una cantidad de

sodio fundido con una corriente de 10
amperios durante 5 minutos. ¿A qué
cantidad de corriente equivalente en
Faraday esta sometido considerando que
un Farady es igual, aproximadamente a
96 500 columbios?

a) 300 Faraday b) 0,311 c) 3

d) 50 e) 0,311

10. De el problema anterior, ¿cuántos

gramos de sodio se obtiene por el paso
de dicha corriente? P.A.(Na = 23)

a) 0,75 g b) 0,358 c)
7,15
d) 35,8 e) 6,9

11. ¿Cuántos amperios se requieren para

depositar sobre el cátodo de una celda
electrolítica 10 g de oro, por hora de una
solución que contiene sal de oro
trivalente? P.A.(Au = 196,95)
1 F = 96 500 coulombios
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a) 31,75 y 8 b) 31,75 y 16 c) a) 52 b) 104 c)

63,5 y 8 208
d) 63,5 y 16 e) 63,5 y 32 d) 78 e) 130

13. Una corriente de 25 mil amperios circula 15. Se tiene 4 depósitos en los cuales se
por 60 segundos en una solución de CaCl 2. desarrolla la electrolisis de los
¿Cuántos átomos de Ca se depositarán? electrolitos siguientes : CuSO4 ; AgNO3 ;
FeCl3 y Al2O3 , si depositaron 9,33 g de
a) 3,5 x 1023 átomos d) 7 x 10
9
Fe en la celda correspondiente.
b) 9,36 x 10 16
e) 2,3 x 10
9
Determine usted el peso total de los
c) 4,68 x 10 16 metales depositados. P.A.(Cu
= 63,5, Ag = 108, Al = 27, Fe = 56)

14. Cierto metal “x” forma un óxido de la

a) 65,355 b) 80 c)
forma xO2 cierta cantidad de
100
electricidad deposita 27 g de plata y 13
d) 72,357 e) 83,677
g de metal “x”. Calcule el peso atómico
del metal “x”. P.A.(Ag = 108)

TAREA DOMICILIARIA Nº 7

1. ¿Qué peso de aluminio se separa por 4. ¿Cuánto hierro se depositará en una hora
electrolisis de una sal de aluminio y media de la solución de sulfato ferroso
adecuada al pasar por la celda mediante una corriente de 2 amperios?
electrónica de Faraday? m.a.(Al = 27) m.a.(Fe = 56)

a) 1 g b) 3 c) 9 a) 3,13 g b) 2,13 c)
d) 18 e) 36 1,13
d) 4,13 e) 6,3
2. Para obtener 23 g de sodio por
electrolisis del cloruro de sodio fundido 5. Se pasó una corriente 0,05 amperios a
con una corriente de dos amperios. través de una solución de nitrato de
¿Cuánto tiempo se tardará? m.a.(Na = plata por espacio de 30 minutos. ¿Cuánta
23, Cl = 35,5) plata se habrá depositado? m.a.(Ag =
108, N = 14, O = 16)
a) 48 250 s b) 482 c) 4
820 a) 0,1 g b) 0,2 c)
d) 58 250 e) 48 200 0,3
d) 0,4 e) 0,5
3. Cuando se electroliza una disolución
acuosa de NaCl. ¿Cuántos Faraday hacen 6. ¿Cuántos gramos de cloros se pueden
falta en el ánodo para producir 0,015 obtener por electrolisis p = (NaCl),
mol-g de cloro gaseoso? fundido con una corriente por 10 amperio
que pase durante 5 minutos? m.a.(Cl =
a) 0,03 F b) 0,3 c) 35,5; Na = 23)
0,015
d) 0,01 e) 1,1 a) 0,1 b) 0,2 c)
0,8
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d) 0,9 e) 1,10 presente en la solución circula una

corriente de 2,895 a?
7. ¿Qué tiempo se necesitará para que una
corriente eléctrica de 273 amperios a) 2,1 h b) 2,05 c)
produzca 30 litros de hidrógeno a 1,95
condiciones normales (CN)? d) e)

a) 0,26 h b) 0,8 c) 13. Se hace circular una corriente de 25

0,9 amperios durante una hora por una celda
d) 0,7 e) 0,5 electrolítica que contiene (NaCl) fundido.
¿Cuál es el rendimiento de este proceso
8. Una corriente de 25 miliamperios circula pata obtener sodio si en el cátodo se
por 60 segundos en una solución de Cl 2Ca. deposito 17,5 g de sodio? m.a.(Cl =
¿Cuántos átomos de calcio se 35,5 ; Na = 23)
depositarán?
a) 81,58% b) 122,4% c)
a) 4,68 . 10
18
d) 4,68 . 10
10 75%
b) 4,68 . 10
20
e) 4,68 . 10
23 d) 42% e) 94,3%
23
c) 0,468 . 10
14. Se tiene 2 celdas electrolíticas conectadas
en serie, la primera contiene solución de
9. Se paso una corriente de 5 amperios a
nitrato de plata y la segunda solución
través de agua acidulada por espacio de
sulfato cúprico. Se hace fajar la corriente
250 min. ¿Qué cantidad de agua se habrá
por 2 horas hasta que el cátodo de la
descompuesto?
primera celda se depositan 359,6 gramos
de plata. Determinar la masa de cobre
a) 5,99 g b) 6,99 c)
depositado en el cátodo de la segunda celda
7,99
en el mismo tiempo. m.a.(Ag = 108; Cu =
d) 8,99 e) 9,99
63,5)

a) 106 g b) 108 c)
100
10. ¿Qué peso de aluminio se deposita al
d) 150 e) N.A.
hacer pasar 0,9 Faraday por una celda
+3
electrolítica que contiene Al ? m.a.(Al =
15. Una misma cantidad de electricidad,
27)
depositada 4,3 g de ion plata y 1,3 g de
metal (E.O.(metal) = 2). Hallar la masa
a) 8,1 g b) 7,6 c)
atómica de dicho metal. m.a.(Ag = 108)
5,8
d) 1,8 e) 2,8
a) 54,2 b) 35,8 c)
65,3
11. ¿Qué tiempo en horas aproximadamente
d) 58,1 e) 53,6
se necesitan para descomponer
electrolíticamente 18 g de agua con 6
amperios de corriente?

a) 7,6 b) 8,9 c)
9,18
d) 10 e) 11

12. Se tiene 400 ml de una solución 0,5 N de

nitrato de plata. ¿En qué tiempo se
depositará en el electrodo toda la plata