Master32beg 2

La ELECTROMETALURGIA consiste en la producción de
depósitos metálicos mediante la aplicación de la ENERGIA
ELECTRICA.
Se distingue :
• La

electrometalurgia en solución acuosa

• La

electrometalurgia en sales fundidas

:
Aplicada fundamentalmente a la producción de Cu, Zn, Ni,
Co, Pb, Ag, Au y otros metales menores ( Cd, Cr, Mn, Ga, Ti, Te ).
Tª . 40-60-90ºC
:
Aplicada principalmente a laproducción de Al, Li, Mg, Na, K
y otros metales menores (Tierras raras, Ti, V, W, Zr, Th).
Tª . 400 ºc li; 970 ºC Al

*Reacciones espontáneas (se produce energía

eléctrica a partir de la energía liberada en una reacción
química):

Pilas voltaicas

*Reacciones no espontáneas (se producen sustancias
químicas a partir de energía eléctrica suministrada):

Electrólisis

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Según el tipo de depósitoobtenido, se distinguen los siguientes

PROCESOS
ELECTROMETALURGICOS :
• ELECTROOBTENCION de metales :
Consiste en la extracción de metales a partir de soluciones, en
forma de depósitos metálicos puros, densos y compactos o depósitos
metálicos en polvo (pulvi-electrometalurgia) o bien, depósitos de
compuestos metálicos (óxidos, hidróxidos o sales).
• ELECTROREFINACION de metales :
Consiste en laobtención de depósitos metálicos de alta pureza
a partir
de un metal impuro.
• GALVANOPLASTIA :
Consiste en recubrimientos metálicos delgados con fines
anticorrosivos o estéticos (cromados).
• ELECTROCONFORMADO :
Consiste en la elaboración de piezas metálicas especiales por
vía
electrolítica.

Electrólisis
El paso de corriente descompone un compuesto ionizado líquido mediante las
reacciones anódica ycatódica.

Reacción anódica
de oxidación

Reacción catódica
de reducción

CELDAS DE ELECTRÓLISIS
Los procesos electrometalúrgicos tienen lugar
en unidades llamadas CELDAS DE ELECTROLISIS:
• La celda : Es un recipiente que contiene el electrolito y los
electrodos.
En algunos casos, la celda puede ser constituida por dos
mitades, conectadas entre sí por un puente
salino.
• El electrolito : Un medioacuoso, que contiene los iones del metal a
depositar y otros iones que migran permitiendo el
paso de
la corriente entre los electrodos.
• El ánodo : Material sólido conductor en cuya superficie se realiza
un
proceso de oxidación con liberación de
electrones.
Ejemplo : Zn => Zn2+ + 2 e• El cátodo : Electrodo sólido conductor en cuya superficie se realiza
un
proceso de reducción con los electronesprovenientes del

Sistema

Semirreacción

E° (V)

Li+ / Li

Li+ 1 e–  Li

–3,04

K+ / K

K + + 1 e–  K

–2,92

Ca2+ /Ca

Ca2++ 2 e–  Ca

–2,87

Na+ / Na

Na++ 1 e–  Na

–2,71

Mg2+ / Mg

Mg2++ 2 e–  Mg

–2,37

Al3+ / Al

Al3+ + 3 e–  Al

–1,66

Mn2+ / Mn

Mn2+ + 2 e–  Mn

–1,18

Zn2+ / Zn

Zn2++ 2 e–  Zn

–0,76

Cr3+ / Cr

Cr3+ + 3 e–  Cr

–0,74

Fe2+ / Fe

Fe2+ + 2 e–  Fe

–0,41

Cd2+ /Cd

Cd2+ + 2 e–  Cd

–0,40

Ni2+ / Ni

Ni2+ + 2 e–  Ni

–0,25

Sn2+ / Sn

Sn2+ + 2 e–  Sn

–0,14

Pb2+ / Pb

Pb2+ + 2 e–  Pb

–0,13

H+ / H2

2 H+ + 2 e–  H2

0,00

Cu2+ / Cu

Cu2+ + 2 e–  Cu

0,34

I2 / I–

I2 + 2 e –  2 I –

0,53

MnO4–/MnO2

MnO4– `+ 2 H2O + 3 e–  MnO2 + 4 OH–

0,53

Hg2+ / Hg

Hg2+ + 2 e–  2 Hg

0,79

Ag+ / Ag

Ag+ + 1 e–  Ag

0,80

Br2 / Br–

Br2 + 2 e–  2 Br–

1,07Cl2 / Cl–

Cl2 + 2 e–  2 Cl–

1,36

Au3+ / Au

Au3+ + 3 e–  Au

1,500

Leyes de Faraday y rendimiento de corriente

La masa M de sustancia que se desprende en el electrodo es
directamente proporcional a la carga eléctrica Q que pasa por el
electrólito si a través de éste se hace pasar durante el tiempo t
una corriente continua de intensidad I.

1ª:

Masa de un depósito es proporcional a I y at:
m=kIt

K: Equiv. Electroquímico: masa de una sustancia liberada por el
paso de 1 C
1 E.químico.: Masa depositada cuando pasa mol de e-, es decir,1
Faraday
Carga de 1 mol e- = 96.500 C = 1 Faraday

1 E.químico = Masa/ Valencia

Cuando circulan I t culombios, la masa depositada es:

m = M I t / n F.
m es el peso del metal, expresado en
gramos.
M es el peso molecular del metal.
I es la...