Electroquímica

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Apunte de Electroquímica: Primera Ley de Faraday. Segunda Ley de Faraday. Número de Faraday. Equivalente electroquímico.

Leyes de la Electrólisis

Los siguientes conceptos sonreferidos a la corriente eléctrica necesarios para comprender el significado de las leyes de Faraday:
1) La cantidad de electrones (electricidad) que circulan por un conductor se mide en Coulomb.
q = carga→ [q] = coulomb
2) La intensidad de la corriente (caudal de electrones) expresa la cantidad de electricidad que circula por un conductor por unidad de tiempo. La intensidad de la corriente se mideen Amperes.
i = q/t ⇒ q = i.t → [i] = A
3) Cuando una fuente fuerza a los electrones a circular por un conductor, se presenta una resistencia al flujo de corriente y se produce una caída depotencial. La resistencia eléctrica se mide en Ohms,y la diferencia de potencial en Voltios.
E = i.R → [E] = V y [R] = ohm
Primera Ley de Faraday: La masa de un elemento depositada en un electrodo esproporcional a la cantidad de electricidad que pasa a través de la solución del electrólito o del electrólito fundido.
m = ζ.i.t
donde # es una constante que depende del catión y se denomina equivalenteelectroquímico (se verá más adelante).
Cuando se realiza, por ejemplo, la electrólisis de una solución de sulfato cúprico (CuSO4) sucede lo siguiente (fig. 4):
[pic]
Figura 4
Cu2SO4 + H2O → Cu++ +SO4= + H+ + HO-
Al aplicar una diferencia de potencial a los electrodos, el ion cobre se mueve hacia el cátodo, adquiere dos electrones y se deposita en el electrodo como elemento cobre. El ionsulfato, al descargarse en el electrodo positivo, es inestable y se combina con el agua de la disolución formando ácido sulfúrico y oxígeno.
2Cu++ → 2Cu ° - 4e-
2HO- → O2 + 2H+ + 4e-
2Cu2SO4 + 2H2O → 2Cu° + 2H2SO4 + O2
Cuando circula más corriente (más coulombios) más cobre se deposita, pues más electrones han circulado permitiendo que más iones cobre (Cu++) se conviertan en elemento cobre (Cu°)....