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Mensaje |
Jotate
Nivel 3
Registrado: 25 Jun 2011
Mensajes: 24
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Me dan la siguiente consigna (ej de coloquio)
Se efectúa la electrólisis de una solución acuosa de NaCl usando electrodos inertes y como fuente de electricidad un acumulador de plomo-ácido(a 25º C) cuyos elementos contienen, cada uno, 200 cm³ de solución acuosa de ácido sulfúrico 1 N. El proceso dura 30 minutos y se recogen 157 cm³ de gas (CNPT) en el cátodo de la celda electrolítica.
Instalación, electrones, especies iónicas, polaridades, nombres
Ecuaciones y semiecuaciones balanceadas de todas las reacciones que se producen.
Valor de la f.e.m. de un elemento de la fuente al final del proceso.
Intensidad promedio de la corriente.
Volumen de los gases (medidos en CNPT) liberados en la celda electrolítica cuando la f.e.m. de cada elemento de la fuente ha disminuido hasta 1,99V.
E°PbO2/PbSO4=1,69V; PbSO4/Pb= -0,36V
primer ""problema"":
La intensidad media la calculo según q/t=Imedia. En este caso me dio 107 amperes y me da la leve sensación de que es demasiado.
hice:
2e.F/(30minx60)
segundo problema (con todas las letras):
Las ecuaciones redox son
PbO2+2H2SO4+2e - - - > PbSO4 + SO4(--) + 2H2O
Pb+2SO4(--) - - - - - -> PbSO4+2e
Me piden que calcule el volumen de los gases producidos en la celda electrolítica cuando la pila genera 1,99V.
Lo razoné así: para poder calcular cuanto volumen ocupa el gas, tengo que saber cuantos moles de gas hay. Para saber cuantos moles hay, tengo que saber cuanto se redujeron/oxidaron los cátodos/ánodos (Cl y H20 respectivamente). Eso lo puedo calcular sabiendo cuantos moles de electrones pasaron por la solución a electrolizar, que salen de la fuente y tienen una relación estequiométrica con los moles de Pb oxidados o reducidos de la pila.
Acá viene la pregunta: como queda la ecuación de nernst del acumulador?
Llegué a plantear que:
Ecátodo=EPbO2/PbSO4 - r.t/2.F.ln[PbSO4]/[PbO2]
Eánodo=EPb/PbSO4 - r.t/2F.ln[PbSO4]/[Pb]
Ecátodo+Eánodo=1.99V (puse el más porque estoy sumando el de reducción del cátodo y el de oxidación del ánodo y no el de reducción del ánodo)
Donde Pb y PbO2 son sólidos asi que les asigno 1.
Pero la concentración así me da altísima asi que sospecho que está mal planteada la ecuación.
Si me pueden dar una mano, mil gracias, que mañana rindo
Abrazo!
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Bimba
Nivel 8
Edad: 35
Registrado: 13 Sep 2007
Mensajes: 587
Carrera: Química
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| Jotate escribió:
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Me dan la siguiente consigna (ej de coloquio)
Se efectúa la electrólisis de una solución acuosa de NaCl usando electrodos inertes y como fuente de electricidad un acumulador de plomo-ácido(a 25º C) cuyos elementos contienen, cada uno, 200 cm³ de solución acuosa de ácido sulfúrico 1 N. El proceso dura 30 minutos y se recogen 157 cm³ de gas (CNPT) en el cátodo de la celda electrolítica.
Instalación, electrones, especies iónicas, polaridades, nombres
Ecuaciones y semiecuaciones balanceadas de todas las reacciones que se producen.
Valor de la f.e.m. de un elemento de la fuente al final del proceso.
Intensidad promedio de la corriente.
Volumen de los gases (medidos en CNPT) liberados en la celda electrolítica cuando la f.e.m. de cada elemento de la fuente ha disminuido hasta 1,99V.
E°PbO2/PbSO4=1,69V; PbSO4/Pb= -0,36V
primer ""problema"":
La intensidad media la calculo según q/t=Imedia. En este caso me dio 107 amperes y me da la leve sensación de que es demasiado.
hice:
2e.F/(30minx60)
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Acá el tema creo que es que estás multiplicando por 2. Tendrías que sacar los moles de gas producido, con el volumen que te dan y el dato de CNPT, y luego ver cuantos moles de electrones corresponden a esos moles de gas. Si no hice mal las cuentas, me da I= 0,75A aprox.
| Jotate escribió:
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segundo problema (con todas las letras):
Las ecuaciones redox son
PbO2+2H2SO4+2e - - - > PbSO4 + SO4(--) + 2H2O
Pb+2SO4(--) - - - - - -> PbSO4+2e
Me piden que calcule el volumen de los gases producidos en la celda electrolítica cuando la pila genera 1,99V.
Lo razoné así: para poder calcular cuanto volumen ocupa el gas, tengo que saber cuantos moles de gas hay. Para saber cuantos moles hay, tengo que saber cuanto se redujeron/oxidaron los cátodos/ánodos (Cl y H20 respectivamente). Eso lo puedo calcular sabiendo cuantos moles de electrones pasaron por la solución a electrolizar, que salen de la fuente y tienen una relación estequiométrica con los moles de Pb oxidados o reducidos de la pila.
Acá viene la pregunta: como queda la ecuación de nernst del acumulador?
Llegué a plantear que:
Ecátodo=EPbO2/PbSO4 - r.t/2.F.ln[PbSO4]/[PbO2]
Eánodo=EPb/PbSO4 - r.t/2F.ln[PbSO4]/[Pb]
Ecátodo+Eánodo=1.99V (puse el más porque estoy sumando el de reducción del cátodo y el de oxidación del ánodo y no el de reducción del ánodo)
Donde Pb y PbO2 son sólidos asi que les asigno 1.
Pero la concentración así me da altísima asi que sospecho que está mal planteada la ecuación.
Si me pueden dar una mano, mil gracias, que mañana rindo
Abrazo!
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En esto: ¿por qué no ponés las concentraciones de ![[tex]H_2SO_4[/tex]](images/latex/94e137d48b76200e7203352ae54c0cf82a9947de_0.png "[tex]H_2SO_4[/tex]") y de ![[tex]SO_4^{2-}[/tex]](images/latex/52d7bfe4083f7d2173eea30ad895e0cb5aac6a2f_0.png "[tex]SO_4^{2-}[/tex]") ?
Deberían ir en las ecuaciones de Nernst respectivas, son parte de las hemirreacciones. Te dan el dato de la concentración de ácido 1N, no lo resolví todo pero creo que con ese dato debería alcanzar para que esas concentraciones no sean incógnitas.
| Jotate escribió:
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Si me pueden dar una mano, mil gracias, que mañana rindo
Abrazo!
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Llegué un poco tarde, pero con suerte ayuda a alguien.
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