LEYES DE FARADAY

LEYES DE FARADAY
 
Primera ley: La masa de una sustancia que se desprende o deposita en un electrodo es proporcional a la carga eléctrica que atraviesa la solución electrolítica. m=e It
 
Segunda ley: Si una cantidad de electricidad atraviesa distintos electrolitos , las masas de las sustancias depositadas durante la electrólisis son proporcionales a los respectivos equivalentes químicos.     m1/m2 = E1/E2
 
 
 
el equivalente químico de un elemento en un compuesto dado es la relación entre la masa de un mol de átomos del elemento y el nº de oxidación con que actúa en el compuesto.
Eq = masa/nº  de oxidación
 
Ejemplo: calcular el equivalente químico del calcio en el óxido de calcio CaO, del cobre en el sulfato de cobre (II) (CuSO4) y del hidrógeno en el agua.
Eq(Ca)= 40 gramos/2=20g
 Eq(Cu) = 63,5g/2= 31,75g
 
Eq(H)= 1g/1=1g
 
 
1.- A través de una solución de cloruro de CU(II) se hace circular una corriente de 2,5A durante 15 minutos . ¿Cuál será la masa de cobre depositada?
m=e(Cu) It
 
e (Cu)= masa/F nº de oxidación
 
63,5g/ 96500 Cx2 
 
Masa= 63,5g/ 96500 Cx2  .2,5Ampere 900 seg
 
Ampere=C/seg
 
Masa =074g
 
 
 
2.- Calcular la intensidad de corriente eléctrica necesaria paradepositar 24 gramos de hierro en una solución de cloruro de Fe (III) en 20 minutos
 
m=e It
I= m/ e t
I = m F nº de oxidación/ M t
24gramos 96500C/seg  3     =       103,4A
56g   1200segundos
3.- Calcular el tiempo en horas, que deberá transcurrir para que se depositen 356g de cobre en una solución de cloruro de Cu (II) por la que asa una corriente de 150 amperes
 
I = m F nº de oxidación/ M tDespejamos tiempo
  t=m F nº oxidación/ MI
 
t= 356g 96500C.2/63,5g. 150ª=  7200segundos =2 horas Ampere=C/seg.
Ley de Faraday de la electrólisis

Michael Faraday, porThomas Phillips c. 1841-1842.
Las leyes de Faraday de la electrólisis expresan relaciones cuantitativas basadas en las investigaciones electroquímicas publicadas por Michael Faraday en 1834.1
Enunciado de las leyes[editar]
Variasversiones del enunciado de las leyes se pueden encontrar en los libros de texto y la literatura científica. La más utilizada es la siguiente:
1 a ley de Faraday de la electrólisis - La masa de una sustancia depositada en un electrodo durante la electrólisis es directamente proporcional a la cantidad de electricidad transferida a este electrodo. La cantidad de electricidad se refiere a la cantidadde carga eléctrica, que en general se mide en coulombs.

2 a ley de Faraday de la electrólisis - Para una determinada cantidad de electricidad (carga eléctrica), la masa depositada de una especie química en un electrodo , es directamente proporcional al peso equivalente del elemento. El peso equivalente de una sustancia es su masa molar dividido por un entero que depende de la reacción que tiene lugar enel material.
Forma matemática[editar]
La ley de Faraday en la forma moderna:

donde:
m es la masa de la sustancia producida en el electrodo (en gramos),
Q es la carga eléctrica total que pasó por la solución (en coulombs),
q es la carga del electrón = 1.602 x 10-19 culombios por electrón,
n es el número de valencia de la sustancia como ion en la solución (electrones por mol),
F = qNA = 96500 C·moles la Constante de Faraday,
M es la masa molar de la sustancia (en gramos por mol), y
NA es el Número de Avogadro = 6.022 x 1023 iones por mol.
I es la corriente eléctrica (en amperios)
t es el tiempo transcurrido (en segundos)
Notas y referencias[editar]
1. Volver arriba↑ Ehl, Rosemary Gene; Ihde, Aaron (1954). «Faraday's Electrochemical Laws and the Determination of Equivalent Weights». Journalof Chemical Education 31 (May): 226–232. Bibcode:1954JChEd..31..226E. doi:10.1021/ed031p226.
Leyes de la Electrólisis
Los siguientes conceptos son referidos 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...