T7: Equilibrios redox · Leyes de Faraday — QUIMICA PEvAU Andalucía 2025

T7: Equilibrios redox

Leyes de Faraday

Problema

2025 · Extraordinaria · Reserva

Queremos platear electroquímicamente una tetera con $15\text{ g}$ de plata haciendo pasar una corriente de $5\text{ A}$ a través de una disolución acuosa de $\ce{AgNO3}$

a) Escriba la semirreacción de reducción y calcule el tiempo necesario para ello.b) Determine la cantidad de oro que se depositará al usar una disolución de

\ce{AuCl3}

, utilizando la misma intensidad de corriente que en el apartado anterior durante

45\text{ min}

. Escriba la semirreacción correspondiente.

Datos: $F= 96500\text{ C} \cdot \text{mol}^{-1}$ ; Masas atómicas relativas: $\ce{Ag}= 108$ ; $\ce{Au}= 197$

ElectrólisisLeyes de Faraday

a) En el cátodo de la celda electrolítica se produce la reducción de los cationes plata procedentes de la disolución de

\ce{AgNO3}

\ce{Ag+ (aq) + e- -> Ag (s)}

A partir de la ley de Faraday, relacionamos la masa de plata depositada ( $15 \text{ g}$ ) con la intensidad de corriente ( $5 \text{ A}$ ) y el tiempo. Para la plata, el número de electrones transferidos es $n = 1$ :

t = \frac{m \cdot n \cdot F}{I \cdot M} = \frac{15 \text{ g} \cdot 1 \cdot 96500 \text{ C} \cdot \text{mol}^{-1}}{5 \text{ A} \cdot 108 \text{ g} \cdot \text{mol}^{-1}} = 2680,56 \text{ s}

b) Para la disolución de

\ce{AuCl3}

, el oro se encuentra en estado de oxidación +3, por lo que la semirreacción de reducción en el cátodo es:

\ce{Au^{3+} (aq) + 3 e- -> Au (s)}

Calculamos la masa de oro depositada tras circular una intensidad de $5 \text{ A}$ durante un tiempo de $45 \text{ min}$ ( $t = 45 \cdot 60 = 2700 \text{ s}$ ), considerando que $n = 3$ :

m = \frac{I \cdot t \cdot M}{n \cdot F} = \frac{5 \text{ A} \cdot 2700 \text{ s} \cdot 197 \text{ g} \cdot \text{mol}^{-1}}{3 \cdot 96500 \text{ C} \cdot \text{mol}^{-1}} = 9,19 \text{ g}