Resumen LEYES DE FARADAY

LEYES DE FARADAY

Las Leyes de Faraday o Leyes de la Electrólisis son fórmulas que expresan de manera cuantitativa las cantidades depositadas en los electrodos. Estas leyes fueron enunciadas por Michael Faraday en 1834.

1ra  ley de Faraday: las masas de las sustancias que se transforman en los electrodos de la electrólisis de un electrolito, son proporcionales a la cantidad de electricidad que pasa a través del circuito, lo anterior se representa por la siguiente ecuación:

1)   m = (e) (Q)- - - donde:

      m = Es la masa en [g] de la sustancia que se transforma en los electrodos.

       e = Es el equivalente electroquímico  [pic 1]

       Q = Es la carga eléctrica [A • s]

        Recordando que 1 A • s = coul

2)     - - - donde:[pic 2]

       F = Es el faradio que equivale a 96,500 coulombios / g- eq.

       Peq = Es el peso equivalente  [pic 3]

3)   Q = (I) (t) - - - donde:

       I = Corriente eléctrica en Amperes (A)

       t = Tiempo en segundos (s)

       Sustituyendo la ecuación (2) y (3), en (1), se tiene:

4)   m =  - - - 1a Ley de Faraday[pic 4]

2a  ley de Faraday: las masas de las sustancias que se transforman en los electrodos en la electrólisis de varios electrolitos, son directamente proporcionales a los pesos equivalentes de las sustancias transformadas. Dicha transformación  debe ser causada por el mismo paso de la cantidad de electricidad. Matemáticamente, se expresa por la siguiente ecuación:

[pic 5]

APLICACIONES

Calcular  la cantidad de corriente eléctrica en Amperes que pasa a través de una solución de  AgNO3 durante 10 minutos, reduciendo 0.3354 g de plata.

Datos:

I = ?

Solución de AgN03

t = 10 min

m = 0,3354 g

Aplicando la ecuación de la Primera Ley de Faraday, y despejando, se tiene:

m =  de donde I =  [pic 6][pic 7]

Sustituyendo, tenemos:

I =  = 0.4994 A [pic 8]

La ecuación dimensional es:

I = [pic 9]

Simplificando se tiene:

I = [pic 10]

I [=] (A)

Dos celdas se conectaron en serie, una con una solución de cloruro férrico, y otra con solución de nitrato de plata. Y por el paso de una cierta corriente eléctrica, se depositaron 1.35 g de hierro. Calcula la cantidad de plata que se deposita al mismo tiempo.

Datos:

Solución de Fecl3

Solución de AgNO3

Peq Fe =  = 18.93                       Peq Ag =  = 108 [pic 11][pic 12][pic 13][pic 14]

Obsérvese cómo para calcular el peso equivalente del hierro  y la plata, se divide el peso atómico correspondiente entre la valencia que presentan dichos elementos en estos compuestos.

   =  [pic 15][pic 16]

Sustituyendo y despejando se tiene:

mAg =  =   = 7.70 g[pic 17][pic 18]

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