El documento describe el proceso de electrolisis y sus aplicaciones. Explica que durante la electrolisis, una corriente eléctrica causa reacciones de oxidación y reducción en los electrodos, produciendo cambios químicos. También describe los procesos que ocurren en cada electrodo durante la electrolisis de sales fundidas y disoluciones acuosas, incluidas las reacciones competitivas.
Fisica ii corriente, circuitos de corriente directa s Joel Panchana
El documento explica conceptos fundamentales sobre almacenamiento de energía en capacitores y energía de campo eléctrico. Explica que la energía potencial almacenada en un capacitor cargado es igual al trabajo requerido para cargarlo, y que esta energía también es igual al trabajo realizado por el campo eléctrico cuando el capacitor se descarga. Luego, deriva una expresión para calcular la energía potencial U de un capacitor en función de su carga Q y capacitancia C.
Este documento presenta una introducción a la corriente eléctrica y la resistencia. Explica que la corriente eléctrica se refiere al flujo de carga eléctrica a través de un material, y que ocurre cuando las cargas no están en equilibrio electrostático. También define la densidad de corriente y la conductividad, y establece la Ley de Ohm, la cual indica que para muchos materiales la densidad de corriente es directamente proporcional al campo eléctrico aplicado.
Los capacitores son dispositivos que almacenan energía eléctrica entre placas metálicas separadas. Se utilizan comúnmente como filtros en circuitos electrónicos. La capacitancia de un capacitor de placas paralelas depende del área de las placas, la distancia entre ellas y la constante dieléctrica del material entre las placas.
La electroquímica estudia los cambios producidos por corrientes eléctricas y la generación de electricidad a través de reacciones químicas. Existen celdas electrolíticas donde la energía eléctrica provoca reacciones no espontáneas, y celdas voltaicas donde reacciones espontáneas producen electricidad. Las reacciones de oxidación y reducción ocurren en electrodos separados físicamente dentro de una celda.
Lab.10.fisca.2. campo magnetico terrestrecarlos diaz
Este documento describe un experimento para medir el campo magnético terrestre. Se utiliza una bobina con una brújula para superponer un campo magnético generado por la corriente eléctrica sobre el campo magnético terrestre. Al variar la intensidad de la corriente, se mide el ángulo resultante de la brújula para determinar la magnitud y dirección del campo magnético terrestre.
Este documento presenta el manual de prácticas de laboratorio sobre potencial eléctrico. Explica los objetivos de medir experimentalmente el potencial eléctrico entre configuraciones de electrodos y trazar líneas equipotenciales. Describe los conceptos teóricos de potencial eléctrico, diferencia de potencial, y superficies equipotenciales. Detalla los materiales y equipos necesarios, así como los procedimientos para medir el potencial entre electrodos puntuales y planos.
Este documento describe el concepto de campo eléctrico. Define el campo eléctrico como una propiedad del espacio que determina la fuerza experimentada por una carga en ese punto. Explica cómo calcular la intensidad del campo eléctrico a distancias conocidas de cargas puntuales y cómo representar gráficamente las líneas de campo eléctrico. También cubre conceptos como el campo eléctrico resultante de múltiples cargas y la permitividad del espacio.
Este documento presenta una introducción a la carga eléctrica y la estructura de la materia. Explica que la carga eléctrica es una propiedad fundamental de la materia que da lugar a las fuerzas electromagnéticas. Define la carga eléctrica como una cantidad que determina la magnitud y dirección de la fuerza eléctrica sobre una partícula. Describe la estructura atómica, donde los átomos están compuestos de protones, neutrones y electrones, y cómo la distribución de estas partículas fundamentales determina si un átomo
Fisica ii corriente, circuitos de corriente directa s Joel Panchana
El documento explica conceptos fundamentales sobre almacenamiento de energía en capacitores y energía de campo eléctrico. Explica que la energía potencial almacenada en un capacitor cargado es igual al trabajo requerido para cargarlo, y que esta energía también es igual al trabajo realizado por el campo eléctrico cuando el capacitor se descarga. Luego, deriva una expresión para calcular la energía potencial U de un capacitor en función de su carga Q y capacitancia C.
Este documento presenta una introducción a la corriente eléctrica y la resistencia. Explica que la corriente eléctrica se refiere al flujo de carga eléctrica a través de un material, y que ocurre cuando las cargas no están en equilibrio electrostático. También define la densidad de corriente y la conductividad, y establece la Ley de Ohm, la cual indica que para muchos materiales la densidad de corriente es directamente proporcional al campo eléctrico aplicado.
Los capacitores son dispositivos que almacenan energía eléctrica entre placas metálicas separadas. Se utilizan comúnmente como filtros en circuitos electrónicos. La capacitancia de un capacitor de placas paralelas depende del área de las placas, la distancia entre ellas y la constante dieléctrica del material entre las placas.
La electroquímica estudia los cambios producidos por corrientes eléctricas y la generación de electricidad a través de reacciones químicas. Existen celdas electrolíticas donde la energía eléctrica provoca reacciones no espontáneas, y celdas voltaicas donde reacciones espontáneas producen electricidad. Las reacciones de oxidación y reducción ocurren en electrodos separados físicamente dentro de una celda.
Lab.10.fisca.2. campo magnetico terrestrecarlos diaz
Este documento describe un experimento para medir el campo magnético terrestre. Se utiliza una bobina con una brújula para superponer un campo magnético generado por la corriente eléctrica sobre el campo magnético terrestre. Al variar la intensidad de la corriente, se mide el ángulo resultante de la brújula para determinar la magnitud y dirección del campo magnético terrestre.
Este documento presenta el manual de prácticas de laboratorio sobre potencial eléctrico. Explica los objetivos de medir experimentalmente el potencial eléctrico entre configuraciones de electrodos y trazar líneas equipotenciales. Describe los conceptos teóricos de potencial eléctrico, diferencia de potencial, y superficies equipotenciales. Detalla los materiales y equipos necesarios, así como los procedimientos para medir el potencial entre electrodos puntuales y planos.
Este documento describe el concepto de campo eléctrico. Define el campo eléctrico como una propiedad del espacio que determina la fuerza experimentada por una carga en ese punto. Explica cómo calcular la intensidad del campo eléctrico a distancias conocidas de cargas puntuales y cómo representar gráficamente las líneas de campo eléctrico. También cubre conceptos como el campo eléctrico resultante de múltiples cargas y la permitividad del espacio.
Este documento presenta una introducción a la carga eléctrica y la estructura de la materia. Explica que la carga eléctrica es una propiedad fundamental de la materia que da lugar a las fuerzas electromagnéticas. Define la carga eléctrica como una cantidad que determina la magnitud y dirección de la fuerza eléctrica sobre una partícula. Describe la estructura atómica, donde los átomos están compuestos de protones, neutrones y electrones, y cómo la distribución de estas partículas fundamentales determina si un átomo
Curvas caracteristicas voltajes corrientesJhonás A. Vega
Este documento presenta los resultados de un experimento para obtener las curvas características de voltaje-corriente para tres elementos resistivos: un resistor, una lámpara incandescente y un diodo. Se determinó que solo el resistor sigue la ley de Ohm, ya que su curva es lineal, mientras que la lámpara y el diodo no son ohmicos debido a que sus curvas no son lineales. El documento también explica conceptos como materiales ohmicos y no ohmicos, y provee gráficas y ecuaciones que representan las
Informe Ondas Estacionarias En Una Cuerdaguest9ba94
Este documento describe un laboratorio sobre ondas estacionarias en una cuerda. En el laboratorio, los estudiantes analizaron la relación entre la frecuencia, tensión, velocidad de la onda y longitud de la cuerda. También exploraron conceptos como ondas estacionarias, nodos y ventosas. Los estudiantes respondieron preguntas sobre cómo cambian el número de segmentos, la velocidad y la longitud de onda cuando se modifican la tensión y la frecuencia.
Este documento describe la diferencia entre trabajo y calor. Explica que el trabajo es una forma de energía en tránsito que se transfiere a través de los límites de un sistema debido a una fuerza que actúa a lo largo de una distancia, mientras que el calor se transfiere debido a una diferencia de temperaturas entre sistemas. También presenta expresiones matemáticas para calcular el trabajo en diferentes procesos termodinámicos como sistemas compresibles, alambres elongados y sistemas eléctricos.
Este documento resume los principales temas de la electroquimica, incluyendo celdas galvanicas, electrolisis y aplicaciones. Describe celdas galvanicas como la pila de Daniell, y explica como la electrolisis puede usarse para separar sustancias en electrolitos. También cubre aplicaciones industriales como la obtención de metales y prevención de corrosión.
El documento describe la evolución del modelo atómico, desde la idea de que la materia está compuesta de átomos indivisibles hasta el modelo cuántico actual. Se mencionan las contribuciones de Demócrito, Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, de Broglie y Schrödinger. El modelo actual se basa en la ecuación de Schrödinger y explica las propiedades atómicas en términos de números cuánticos y configuraciones electrónicas.
Este documento describe las reacciones redox, celdas galvánicas y electrolíticas. Explica que las celdas galvánicas generan corriente eléctrica espontáneamente a través de una reacción redox, mientras que las celdas electrolíticas requieren una fuente externa de voltaje para forzar una reacción no espontánea. También cubre conceptos como fuerza electromotriz, potenciales de reducción estándar, y leyes de Faraday que rigen el funcionamiento y análisis cuantitativo
Este documento presenta la Unidad V sobre máquinas térmicas y refrigeradores. Incluye contenido sobre la segunda ley de la termodinámica, máquinas térmicas, enunciados de Kelvin-Plank y Claussius, procesos reversibles e irreversibles, ciclo de Carnot, escalas de temperatura, entropía, diagramas T-s y h-s, y aplicaciones de la segunda ley a procesos y dispositivos técnicos. También incluye notas, ejemplos, resumen, bibliografía y actividades prop
Las propiedades de las mezclas de gases ideales se pueden analizar a partir de las propiedades de sus componentes. La presentación muestra las ecuaciones más importantes para el estudio de mezclas de gases ideales y propone un ejercicio.
Este documento resume los principales conceptos del magnetismo y los imanes. Explica que los imanes producen campos magnéticos y que la fuerza magnética depende de la corriente eléctrica, la inducción magnética y el ángulo entre ellos. También describe cómo los conductores eléctricos generan campos magnéticos según la ley de Biot-Savart y cómo estos campos interactúan.
Este documento describe el software de diseño electrónico Circuit Maker. Explica cómo instalar el programa, sus principales características como la simulación de circuitos analógicos y digitales, y sus ventajas como detectar errores de diseño sin construir el hardware. También resume los iconos de la interfaz como las herramientas de diseño y simulación.
El documento trata sobre temperatura y calor. Explica que la temperatura es una medida del movimiento de las partículas de un sistema termodinámico, y que el calor es energía en tránsito que fluye de regiones más calientes a más frías. También define conceptos como sistema termodinámico y diferentes escalas termométricas para medir la temperatura.
El documento explica los principios de la reflexión y refracción de la luz. Indica que según el principio de Fermat, la trayectoria que sigue un rayo de luz entre dos puntos es aquella en la que emplea un tiempo mínimo. Describe que cuando la luz se refracta cambia su rapidez y dirección, pero no su frecuencia. Además, explica la ley de Snell sobre cómo depende la velocidad de la luz del medio, y define el índice de refracción. Finalmente, resume los tipos de reflexión de la l
Los compuestos de coordinación son aquellos formados por la combinación de un metal central y ligandos. Werner propuso que los metales de transición tienen dos tipos de valencia: primaria para formar el ion metálico y secundaria para unirse a los ligandos mediante enlaces coordinados. Los ligandos pueden ser aniónicos o neutros, monodentados u oligodentados, y el número de coordinación más común es seis.
Este documento resume conceptos básicos de electricidad como corriente continua, corriente alterna, resistencia, ley de Ohm y circuitos eléctricos. También explica brevemente el electromagnetismo, aparatos de medida eléctrica y algunas aplicaciones como transformadores, motores y generadores.
La segunda ley de la termodinámica introduce el concepto de entropía para explicar por qué ciertos procesos ocurren espontáneamente en una dirección y no en la opuesta. La entropía mide el desorden de un sistema y tiende a aumentar en los procesos irreversibles. El criterio de espontaneidad es que la variación de la entropía del universo debe ser positiva para que un proceso ocurra espontáneamente.
La viscosidad es la resistencia de un fluido al movimiento y la deformación. Todos los fluidos tienen algún grado de viscosidad, aunque los fluidos ideales no la tienen. Se mide en unidades de pascal-segundo y los instrumentos más comunes para medirla son los viscosímetros, como los de Brookfield que miden la fuerza necesaria para rotar un disco a velocidad conocida.
Este documento proporciona una visión general de la electroquímica, incluyendo reacciones redox, números de oxidación, oxidantes y reductores, pilas voltaicas y potenciales de reducción. Explica conceptos clave como oxidación, reducción, agentes oxidantes y reductores. También incluye ejemplos de cálculo de números de oxidación y ajuste de reacciones redox.
Este documento trata sobre la aplicación de la ecuación de Bernoulli para resolver problemas de fluidos. Explica que la ecuación de Bernoulli relaciona la presión, velocidad y altura de un fluido en dos puntos, asumiendo flujo estable. Luego, presenta un ejemplo numérico donde se calcula la velocidad, presión y caudal de agua en un cuarto de baño ubicado a mayor altura que el punto de entrada, usando la ecuación de Bernoulli. Finalmente, resume un problema adicional sobre la pérdida de energía en un conducto
Este documento presenta la información de un grupo de física III en la universidad. El grupo está formado por 5 estudiantes y su profesor es el Msc. Optaciano Vásquez García. El documento introduce los conceptos de dieléctricos y aislantes eléctricos, explica sus diferencias y da ejemplos de cada tipo de material. También describe las aplicaciones y propiedades de los dieléctricos sólidos, líquidos y gaseosos.
Este documento presenta los resultados de 5 experimentos de electrólisis realizados por estudiantes de química y farmacia. Resume los fundamentos teóricos de la electrólisis y describe las reacciones químicas y observaciones de cada experimento, incluyendo la electrólisis del agua, NaCl, ZnCl2, KI y la aplicación de la electrólisis al electrodepósito de cobre.
Curvas caracteristicas voltajes corrientesJhonás A. Vega
Este documento presenta los resultados de un experimento para obtener las curvas características de voltaje-corriente para tres elementos resistivos: un resistor, una lámpara incandescente y un diodo. Se determinó que solo el resistor sigue la ley de Ohm, ya que su curva es lineal, mientras que la lámpara y el diodo no son ohmicos debido a que sus curvas no son lineales. El documento también explica conceptos como materiales ohmicos y no ohmicos, y provee gráficas y ecuaciones que representan las
Informe Ondas Estacionarias En Una Cuerdaguest9ba94
Este documento describe un laboratorio sobre ondas estacionarias en una cuerda. En el laboratorio, los estudiantes analizaron la relación entre la frecuencia, tensión, velocidad de la onda y longitud de la cuerda. También exploraron conceptos como ondas estacionarias, nodos y ventosas. Los estudiantes respondieron preguntas sobre cómo cambian el número de segmentos, la velocidad y la longitud de onda cuando se modifican la tensión y la frecuencia.
Este documento describe la diferencia entre trabajo y calor. Explica que el trabajo es una forma de energía en tránsito que se transfiere a través de los límites de un sistema debido a una fuerza que actúa a lo largo de una distancia, mientras que el calor se transfiere debido a una diferencia de temperaturas entre sistemas. También presenta expresiones matemáticas para calcular el trabajo en diferentes procesos termodinámicos como sistemas compresibles, alambres elongados y sistemas eléctricos.
Este documento resume los principales temas de la electroquimica, incluyendo celdas galvanicas, electrolisis y aplicaciones. Describe celdas galvanicas como la pila de Daniell, y explica como la electrolisis puede usarse para separar sustancias en electrolitos. También cubre aplicaciones industriales como la obtención de metales y prevención de corrosión.
El documento describe la evolución del modelo atómico, desde la idea de que la materia está compuesta de átomos indivisibles hasta el modelo cuántico actual. Se mencionan las contribuciones de Demócrito, Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, de Broglie y Schrödinger. El modelo actual se basa en la ecuación de Schrödinger y explica las propiedades atómicas en términos de números cuánticos y configuraciones electrónicas.
Este documento describe las reacciones redox, celdas galvánicas y electrolíticas. Explica que las celdas galvánicas generan corriente eléctrica espontáneamente a través de una reacción redox, mientras que las celdas electrolíticas requieren una fuente externa de voltaje para forzar una reacción no espontánea. También cubre conceptos como fuerza electromotriz, potenciales de reducción estándar, y leyes de Faraday que rigen el funcionamiento y análisis cuantitativo
Este documento presenta la Unidad V sobre máquinas térmicas y refrigeradores. Incluye contenido sobre la segunda ley de la termodinámica, máquinas térmicas, enunciados de Kelvin-Plank y Claussius, procesos reversibles e irreversibles, ciclo de Carnot, escalas de temperatura, entropía, diagramas T-s y h-s, y aplicaciones de la segunda ley a procesos y dispositivos técnicos. También incluye notas, ejemplos, resumen, bibliografía y actividades prop
Las propiedades de las mezclas de gases ideales se pueden analizar a partir de las propiedades de sus componentes. La presentación muestra las ecuaciones más importantes para el estudio de mezclas de gases ideales y propone un ejercicio.
Este documento resume los principales conceptos del magnetismo y los imanes. Explica que los imanes producen campos magnéticos y que la fuerza magnética depende de la corriente eléctrica, la inducción magnética y el ángulo entre ellos. También describe cómo los conductores eléctricos generan campos magnéticos según la ley de Biot-Savart y cómo estos campos interactúan.
Este documento describe el software de diseño electrónico Circuit Maker. Explica cómo instalar el programa, sus principales características como la simulación de circuitos analógicos y digitales, y sus ventajas como detectar errores de diseño sin construir el hardware. También resume los iconos de la interfaz como las herramientas de diseño y simulación.
El documento trata sobre temperatura y calor. Explica que la temperatura es una medida del movimiento de las partículas de un sistema termodinámico, y que el calor es energía en tránsito que fluye de regiones más calientes a más frías. También define conceptos como sistema termodinámico y diferentes escalas termométricas para medir la temperatura.
El documento explica los principios de la reflexión y refracción de la luz. Indica que según el principio de Fermat, la trayectoria que sigue un rayo de luz entre dos puntos es aquella en la que emplea un tiempo mínimo. Describe que cuando la luz se refracta cambia su rapidez y dirección, pero no su frecuencia. Además, explica la ley de Snell sobre cómo depende la velocidad de la luz del medio, y define el índice de refracción. Finalmente, resume los tipos de reflexión de la l
Los compuestos de coordinación son aquellos formados por la combinación de un metal central y ligandos. Werner propuso que los metales de transición tienen dos tipos de valencia: primaria para formar el ion metálico y secundaria para unirse a los ligandos mediante enlaces coordinados. Los ligandos pueden ser aniónicos o neutros, monodentados u oligodentados, y el número de coordinación más común es seis.
Este documento resume conceptos básicos de electricidad como corriente continua, corriente alterna, resistencia, ley de Ohm y circuitos eléctricos. También explica brevemente el electromagnetismo, aparatos de medida eléctrica y algunas aplicaciones como transformadores, motores y generadores.
La segunda ley de la termodinámica introduce el concepto de entropía para explicar por qué ciertos procesos ocurren espontáneamente en una dirección y no en la opuesta. La entropía mide el desorden de un sistema y tiende a aumentar en los procesos irreversibles. El criterio de espontaneidad es que la variación de la entropía del universo debe ser positiva para que un proceso ocurra espontáneamente.
La viscosidad es la resistencia de un fluido al movimiento y la deformación. Todos los fluidos tienen algún grado de viscosidad, aunque los fluidos ideales no la tienen. Se mide en unidades de pascal-segundo y los instrumentos más comunes para medirla son los viscosímetros, como los de Brookfield que miden la fuerza necesaria para rotar un disco a velocidad conocida.
Este documento proporciona una visión general de la electroquímica, incluyendo reacciones redox, números de oxidación, oxidantes y reductores, pilas voltaicas y potenciales de reducción. Explica conceptos clave como oxidación, reducción, agentes oxidantes y reductores. También incluye ejemplos de cálculo de números de oxidación y ajuste de reacciones redox.
Este documento trata sobre la aplicación de la ecuación de Bernoulli para resolver problemas de fluidos. Explica que la ecuación de Bernoulli relaciona la presión, velocidad y altura de un fluido en dos puntos, asumiendo flujo estable. Luego, presenta un ejemplo numérico donde se calcula la velocidad, presión y caudal de agua en un cuarto de baño ubicado a mayor altura que el punto de entrada, usando la ecuación de Bernoulli. Finalmente, resume un problema adicional sobre la pérdida de energía en un conducto
Este documento presenta la información de un grupo de física III en la universidad. El grupo está formado por 5 estudiantes y su profesor es el Msc. Optaciano Vásquez García. El documento introduce los conceptos de dieléctricos y aislantes eléctricos, explica sus diferencias y da ejemplos de cada tipo de material. También describe las aplicaciones y propiedades de los dieléctricos sólidos, líquidos y gaseosos.
Este documento presenta los resultados de 5 experimentos de electrólisis realizados por estudiantes de química y farmacia. Resume los fundamentos teóricos de la electrólisis y describe las reacciones químicas y observaciones de cada experimento, incluyendo la electrólisis del agua, NaCl, ZnCl2, KI y la aplicación de la electrólisis al electrodepósito de cobre.
El documento describe el proceso de electrolisis. La electrolisis consiste en la realización de reacciones químicas mediante la aplicación de energía eléctrica que permiten reacciones que no ocurren espontáneamente. Se explican conceptos como ánodo, cátodo, cuba electrolítica y leyes de Faraday. También se detallan aplicaciones como la obtención de metales, refinado de metales y depósito electrolítico.
La actividad práctica número 4 instruye al estudiante Fernando González sobre cómo completar y entregar la actividad. Se le pide que responda preguntas sobre procesos electroquímicos como la corrosión, la reducción y el galvanizado. También debe explicar si siempre se obtiene sodio metálico y cloro durante la electrólisis del cloruro de sodio, y definir la corrosión de los metales, sus causas y formas de prevención. La actividad debe entregarse antes del 13 de febrero.
Este documento resume las reacciones redox (reacciones de transferencia de electrones), explicando conceptos como oxidación, reducción, estados de oxidación, oxidantes, reductores, pilas voltaicas y corrosión. Describe cuatro reacciones redox con diferentes metales y cómo se pueden usar para generar corriente eléctrica. También presenta tablas de potenciales de reducción y métodos para prevenir la corrosión como la protección catódica.
Este documento proporciona información sobre el proceso de electrólisis. Explica que la electrólisis es el proceso por el cual se utiliza la corriente eléctrica continua para producir una reacción redox no espontánea. Describe los componentes básicos de un proceso electrolítico como la celda, el electrolito y los electrodos. También resume las leyes de Faraday que rigen la cantidad de sustancia producida en los electrodos.
Este documento trata sobre electroquímica y pilas galvánicas. Explica que las pilas galvánicas permiten generar una corriente eléctrica a partir de una reacción redox espontánea, separando las semirreacciones redox y obligando a los electrones a pasar por un circuito externo. Describe el funcionamiento de una pila de Daniell, utilizando el proceso redox entre el zinc y el sulfato de cobre (II). Finalmente, introduce conceptos como el electrodo estándar de hidrógeno y el potencial está
El documento describe el proceso de electroobtención de cobre. Este proceso involucra la reducción electroquímica de iones de cobre en el cátodo para producir cobre metálico, mientras que en el ánodo ocurre la descomposición del agua para generar oxígeno y ácido sulfúrico. Las reacciones en los electrodos permiten la transferencia de electrones a través del circuito eléctrico externo.
Este documento explica los procesos redox espontáneos y no espontáneos. Describe dos experimentos donde una lámina de cobre se coloca en disoluciones de nitrato de plata y sulfato de zinc. Solo ocurre una reacción con la plata, formándose plata metálica en la lámina y cobre iónico en disolución. Esto se debe a que el potencial estándar de reducción del cobre frente a la plata es positivo, haciendo la reacción espontánea. No ocurre reacción con el zinc porque
El documento presenta un resumen de las reacciones de transferencia de electrones (redox). Explica conceptos clave como estado de oxidación, oxidación, reducción, oxidantes y reductores. Detalla el método para ajustar ecuaciones redox y aplicarlo a reacciones en medio ácido y básico. Finalmente, introduce aplicaciones como pilas electroquímicas, potenciales estándar y electrólisis.
El documento presenta varias preguntas sobre reacciones de oxidación-reducción. La primera pregunta identifica los procesos que implican una reacción de oxidación. La segunda pregunta analiza si es correcto considerar que el hierro y el sodio se oxidan en dos reacciones dadas. La tercera pregunta señala las analogías y diferencias entre una valoración ácido-base y una valoración redox.
Electro: electricidad lisis: división
La electrólisis es la división o descomposición química de una sustancia por acción de la corriente eléctrica.
La descomposición se produce cuando circula la corriente eléctrica a través de una solución electrolítica o de sus compuestos fundidos.
Condiciones. Para que se realice la electrólisis de una sustancia, es necesario se cumplan algunas condiciones como los siguientes:
1. Presencia de partículas o grupos atómicos cargados eléctricamente, que pueden ser electrones o iones.
2. Una diferencia de potencial.
¿Qué es un electrolito?
Es un sistema líquido, conductor de la corriente eléctrica. Puede ser: ácidos, bases y sales inorgánicas.
¿Qué son electrodos?
Son metales en forma de láminas, cables o alambres que se sumergen en la solución electrolítica. Su función es orientar las partículas cargadas eléctricamente a su respectivo electrodo, tomando en cuenta que “cargas del mismo signo se repelen y de signo contrario se atraen”.
Los electrodos son:
Ánodo se denomina al polo positivo
Cátodo se denomina al polo negativo.
El documento trata sobre las reacciones redox. Explica que inicialmente se consideraba la oxidación como la ganancia de oxígeno y la reducción como la pérdida de oxígeno, pero que actualmente se define la oxidación como la pérdida de electrones y la reducción como la ganancia de electrones. También describe los conceptos de potencial de reducción, escala de potenciales y pilas voltaicas.
Los electrodos de referencia se utilizan para medir potenciales de forma relativa en lugar de absoluta. El electrodo normal de hidrógeno se estableció como el estándar con un potencial de 0 V. Otros electrodos comunes incluyen el de calomelanos, plata/cloruro de plata y zinc, cuyos potenciales se mantienen constantes con respecto al de hidrógeno. La serie electroquímica de los metales se construye midiendo los potenciales de cada metal frente al electrodo de hidrógeno.
Este documento describe los procesos de electrólisis y electrorefinación de cobre. Explica que la electrólisis involucra reacciones separadas en el cátodo y el ánodo, mediadas por el movimiento de iones a través del electrolito. La electrorefinación se usa para refinar cobre impuro en ánodos a cobre de alta pureza en cátodos, removiendo impurezas como oro y plata en el proceso. El documento también brinda detalles sobre cómo se producen y procesan los ánodos y cátodos de
Solubilidad y conductividad eléctrica de las salesvictorveme
Este documento presenta información sobre las propiedades de los compuestos iónicos. Explica que los compuestos iónicos se forman cuando los metales pierden electrones para formar cationes, mientras que los no metales ganan electrones para formar aniones. Como ejemplo, se describe la formación del cloruro de sodio (NaCl) a partir del sodio metálico (Na) y el cloro (Cl), donde el Na pierde un electrón para formar el catión Na+ y el Cl gana un electrón para formar el anión Cl-. También se discute cómo
Este documento presenta un resumen de los conceptos clave de la oxidación-reducción. Explica el estado de oxidación y cómo calcularlo. Define la oxidación como la pérdida de electrones y la reducción como la ganancia de electrones. Describe cómo ajustar ecuaciones redox mediante el método del ión-electrón, incluyendo reacciones en medios ácido y básico. Finalmente, presenta algunas aplicaciones industriales de procesos redox.
Este documento trata sobre las reacciones redox, definidas como intercambios de electrones entre sustancias. Explica la evolución histórica del concepto de oxidación y reducción y cómo se determinan los estados de oxidación. También describe métodos para ajustar reacciones redox y aplicaciones como pilas voltaicas.
1) La electrolisis es el proceso por el que se utiliza la corriente eléctrica para producir una reacción química no espontánea mediante la transformación de energía eléctrica en energía química.
2) La electrolisis del agua requiere añadir ácido o hidróxido para aumentar la conductividad del agua.
3) La electrolisis del cloruro de sodio fundido descompone el compuesto en sodio metálico y cloro gaseoso aplicando un voltaje superior a 4.07 voltios
1) La electrolisis es el proceso por el que se utiliza la corriente eléctrica para producir una reacción química no espontánea mediante la transformación de energía eléctrica en energía química.
2) La electrolisis del agua requiere añadir ácido o hidróxido para aumentar la conductividad del agua.
3) La electrolisis del cloruro de sodio fundido descompone el compuesto en sodio metálico y cloro gaseoso aplicando un voltaje superior a 4,07 voltios
Similar a Electroquimica. electrólisis. ejercicios. listo 1 (20)
El documento describe los diferentes tipos de isomería que pueden ocurrir en compuestos orgánicos, incluyendo isomería de constitución, esqueleto, posición, funcional, conformacional, geométrica y óptica. Se proporcionan ejemplos detallados de cada tipo de isomería y se explican conceptos como estereoisómeros, enantiómeros y diastereómeros.
Este documento presenta una recopilación de 13 preguntas tomadas de exámenes de admisión a la universidad. Incluye también una breve biografía del profesor David Cadillo, quien ha enseñado durante más de 15 años y posee estudios en ingeniería mecánica e industrial.
Este documento describe la naturaleza y propiedades generales de sólidos, líquidos y gases. Explica que los sólidos tienen una estructura interna regular y forma externa característica, mientras que los líquidos fluyen y adoptan la forma de su recipiente. Los gases no tienen forma ni volumen definidos y ejercen presión sobre las paredes de su recipiente. También define conceptos como punto de fusión, punto de ebullición y cambios de estado.
Este documento presenta información sobre un profesor de química llamado David Edgardo Cadillo Varillas. El profesor tiene estudios en química y más de 35 años de experiencia en la enseñanza. El documento también describe una clase de química sobre la tabla periódica que el profesor impartirá.
Este documento contiene 10 preguntas sobre enlaces químicos, tipos de compuestos y sus propiedades. Las preguntas cubren temas como electrones de valencia, la regla del octeto, tipos de enlaces (iónico y covalente), compuestos iónicos y sus propiedades, y estructuras moleculares.
This document provides information about homogeneous mixtures known as solutions. It discusses key concepts such as solute, solvent, and solvation process. Factors that affect solubility like nature of solute and solvent, temperature, and pressure are outlined. Solutions are classified based on concentration and electrical conductivity. Common concentration units like molarity, normality, and molality are defined. Operations involving single and multiple solutions like dilution, mixing, and chemical reactions are also described. The document is presented by Julio Rojas, an experienced physics teacher, for a basic semester course.
This document discusses atomic structure and the periodic table of elements. It begins by introducing atomic number, mass number, and isotopes. It then discusses electromagnetic radiation and wave properties like wavelength, frequency, and speed. Atomic spectra are explained, including Planck's hypothesis that atoms can only absorb or emit energy in discrete quanta proportional to frequency. Bohr's early atomic model is described along with the developments of quantum mechanics including wave-particle duality and the Heisenberg uncertainty principle. Quantum mechanical models for the hydrogen atom are introduced along with electron configurations and the periodic table.
Soluciones Examen de Selectividad. Geografía junio 2024 (Convocatoria Ordinar...Juan Martín Martín
Criterios de corrección y soluciones al examen de Geografía de Selectividad (EvAU) Junio de 2024 en Castilla La Mancha.
Soluciones al examen.
Convocatoria Ordinaria.
Examen resuelto de Geografía
conocer el examen de geografía de julio 2024 en:
https://blogdegeografiadejuan.blogspot.com/2024/06/soluciones-examen-de-selectividad.html
http://blogdegeografiadejuan.blogspot.com/
ANALISIS CRITICO DEL PENSAMIENTO COLONIAL Y DESCOLONIZACION
Electroquimica. electrólisis. ejercicios. listo 1
1. 1
Electroquímica (III)
Electrolisis
IES La Magdalena.
Avilés. Asturias
En las celdas electroquímicas, o pilas, se genera una corriente eléctrica mediante una reacción química (se
transforma la energía química en energía eléctrica). El proceso inverso: producir una reacción química a
partir de una corriente eléctrica, también es posible. Para ello (ver figura) sólo hay que lograr que una
corriente eléctrica (continua) pase a través de una sal fundida o una disolución acuosa de un electrolito. La
corriente eléctrica produce entonces en ambos electrodos reacciones de oxidación y reducción y el
proceso se conoce con el nombre de electrolisis.
La electrolisis de las sales fundidas es la más sencilla de explicar teóricamente (aunque en la práctica tiene
el inconveniente de que es preciso mantener altas temperaturas con el fin de mantener la sal fundida).
Si introducimos dos electrodos en la masa fundida, y los conectamos a una fuente de corriente continua, los
iones negativos se dirigen hacia el polo positivo. Una vez allí se oxidan, perdiendo electrones. Como
se puede ver, al igual que en las pilas, en el ánodo se produce la oxidación, pero al contrario que en
las pilas, en una cuba electrolítica el ánodo es el electrodo positivo.
Los iones positivos, de forma análoga, se dirigirán hacia el electrodo negativo, allí captarán electro-
nes y se reducirán. En el cátodo se verifica la reacción de reducción. En una cuba electrolítica el
cátodo es el electrodo negativo.
Electrodos Tipo reacción Signo
Pilas/electrolisis Pilas/electrolisis Pilas Electrolisis
Ánodo Oxidación Negativo Positivo
Cátodo Reducción Positivo Negativo
Electrolisis del cloruro de sodio fundido:
Como productos observaríamos la formación de cloro gas en el ánodo y de sodio metálico en el cátodo.
2
2
2 Cl (l) Cl (g) 2 e Ánodo. Oxidación
Na (l) e Na(s) Cátodo. Reducción
2 Cl (l) 2 Na (l) Cl (g) 2 Na(s)
2. Química 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias Electrolisis
2
Si calculamos el potencial estándar para la reacción planteada obtenemos:
DATOS: E0
(Cl2/Cl-
)= 1,36 V; E0
(Na+
/Na)= - 2,71 V
Como se ve el potencial estándar para la celda es negativo. La reacción no será espontánea y habrá que
comunicar, como mínimo, una diferencia de potencial de 4,07 V para llevarla a cabo. En la realidad la dife-
rencia de potencial necesaria para la electrolisis puede ser bastante mayor, debido a la aparición de sobre-
tensiones, especialmente importantes cuando se desprenden gases o cuando se depositan sustancias
sobre el electrodo.
Cuando se realizan electrolisis de sustancias en disolución acuosa (mucho más sencillas de realizar en
la práctica) es más difícil de prever el resultado de la electrolisis, ya que existen reacciones en competen-
cia en ambos electrodos. El que suceda una u otra dependerá de varios factores, uno de ellos la concen-
tración de la sustancia disuelta.
Básicamente los procesos que pueden producirse son:
► Electrodo positivo (ánodo)
Hacia el ánodo se dirigirán los iones negativos (aniones) que experimentarán una reac-
ción de oxidación
El que esta reacción se produzca, o no, dependerá de la facilidad con que se oxide
el anión (el elemento central, si el anión es poliatómico).
Hay aniones que no son oxidables. Esto ocurre cuando el átomo central está
en su estado de oxidación más alto. Ocurre esto en los siguientes aniones:
NO3
-
, SO4
2-
, CO3
2-
, HCO3
-
, MnO4
-
...
Otros iones, como el Cl-
, pueden oxidarse en el ánodo, dando Cl2 gas:
2 Cl-
(ac) Cl2 (g) + 2 e-
En el ánodo también existe una reacción de competencia debida a la presencia del
agua. El agua trata de oxidarse para dar oxígeno (gas) según la siguiente reacción:
2 H2O O2 (g) + 4 H+
(ac) + 4 e-
(Eoxd= - 1,23 V)
► Electrodo negativo (cátodo)
Hacia el cátodo se dirigirán los iones positivos (cationes) que experimentarán una reac-
ción de reducción
El que esta reacción se produzca, o no, dependerá de la facilidad con que se reduzca el
catión.
Hay cationes que son se reducen muy difícilmente. Esto ocurre con los cationes de
los metales muy activos (alcalinos y alcalino-térreos).
Metales menos activos como el Cu, Cr, Pb, Ag, Ni, Zn ... se reducen más fácilmente,
razón por la que en la electrolisis de sus sales se depositan en el cátodo en su forma
metálica.
En el cátodo también existe una reacción de competencia debida a la presencia del
agua. El agua trata de reducirse para dar hidrógeno (gas) según:
2 H2O + 2 e-
H2 (g) + 2 OH-
(ac) (Ered= - 0,83 V)
0
2 Oxid
0
Red
0 0 0
2 Celda Red Oxid
2 Cl (l) Cl (g) 2 e Ánodo. Oxidación. E 1,36 V
Na (l) e Na(s) Cátodo. Reducción. E 2,71 V
2 Cl (l) 2 Na (l) Cl (g) 2 Na(s) E E E 2,71 V ( 1,36 V) 4,07 V
3. Química 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias Electrolisis
3
En la imagen se ha representado la electrolisis de una disolución acuosa de NaHCO3. La sal estará dis-
ociada en iones HCO3
-
y Na+
. Los primeros se desplazarán hacia el electrodo positivo, pero debido a que el
carbono está en su estado de oxidación más alto, no se oxidará. Si se oxidará, sin embargo, el oxígeno del
agua:
Observaremos, por tanto, el desprendimiento de oxíge-
no en el ánodo. Además, la disolución en esa zona dismi-
nuirá su pH debido a la aparición de iones H+
(H3O+
).
Los iones Na+
se dirigirán hacia el cátodo, pero no se redu-
cirán, ya que la reacción correspondiente a la reducción del
hidrógeno del agua tiene un potencial de reducción conside-
rablemente más alto y, en consecuencia, se verifica con
preferencia:
Observaremos, por tanto, el desprendimiento de hidró-
geno en el cátodo. Además, la disolución en esa zona au-
mentará su pH debido a la aparición de iones OH-
.
El potencial mínimo que habrá que comunicar para que la electrolisis tenga lugar será (aunque son previsi-
bles sobretensiones considerables debido al desprendimiento de gases en ambos electrodos):
La electrolisis de un disolución acuosa de NaCl añade al-
guna dificultad a lo ya visto.
El proceso que se desarrolla en el cátodo es previsible y similar
a lo visto anteriormente: los iones Na+
no se reducirán, ya que
la reacción correspondiente a la reducción del hidrógeno del
agua tiene un potencial de reducción considerablemente más
alto y, en consecuencia, se verifica con preferencia:
Observaremos, por tanto, el desprendimiento de hidrógeno
en el cátodo. Además, la disolución en esa zona aumentará su
pH debido a la aparición de iones OH-
El proceso anódico, sin embargo, presenta mayor dificultad, ya que existen dos reacciones en competencia:
Oxidación del oxígeno del agua para dar oxígeno gaseoso:
Oxidación del ión Cl-
para dar cloro gaseoso:
El que se obtenga uno u otro no es fácil de prever ya que los potenciales (teóricos) para las semi-
rreacciones correspondientes son muy similares y pueden verse seriamente afectados por las so-
bretensiones. De manera general podemos decir que se desprenderá oxígeno en disoluciones dilui-
das, mientras que si la disolución es concentrada la tendencia es a que se desprenda cloro.
0
2 2 Oxid
2 H O O (g) 4H (ac) 4e E 1,23 V
0
2 2 Red
2 H O 2e H (g) 2 OH (ac) E 0,83 V
0
2 2 Oxid
0
2 2 Red
2 2 2
0 0 0
2 2 2 Celda Red Oxid
2 H O O (g) 4 H (ac) 4e E 1,23 V
2 H O 2e H (g) 2 OH (ac) E 0,83 V
6 H O O (g) 2 H (g) 4H (ac) 4OH (ac)
2 H O O (g) 2 H (g) E E E 0,83 V ( 1,23)V 2,06 V
4 H2O
0
2 2 Red
2 H O 2e H (g) 2 OH (ac) E 0,83 V
2 2
2 H O O (g) 4H (ac) 4e
2
2 Cl (ac) Cl (g) 2 e
4. Química 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias Electrolisis
4
Ejemplo 1 (Oviedo. 2009-2010)
En el laboratorio se desea realizar la deposición electrolítica de cobre a partir de una disolución
acuosa de sulfato de cobre(II). Dibuje un esquema completo de la cuba electrolítica, indicando el
material de laboratorio utilizado
Solución:
El esquema de la cuba electrolítica y de las reacciones en
ambos electrodos se puede ver a la derecha. Consiste en
dos electrodos (pueden ser de cobre o de grafito) sumer-
gidos en una disolución acuosa de CuSO4 y conectados a
una fuente de alimentación que suministra corriente con-
tinua.
Como se puede observar en el esquema el cobre se de-
posita en el electrodo negativo o cátodo en forma de una
masa color marrón oscuro. Se deposita el cobre y no se
desprende hidrógeno (que sería una reacción de compe-
tencia) debido a que el potencial de reducción del cobre
es mucho mayor que en del hidrógeno (ver tabla de po-
tenciales estándar de reducción)
En el ánodo se observa el desprendimiento de una gas:
oxígeno, ya que el ión SO4
2-
no se descarga al estar el azufre en su estado de oxidación más eleva-
do y, en consecuencia, se produce la oxidación del agua a oxígeno gas.
Las reacciones correspondientes para ambos electrodos son (como información adicional se dan los
potenciales correspondientes leídos en la tabla, aunque no se dan en el enunciado):
Teóricamente habría que suministrar un voltaje de poco menos de un voltio para que la electrolisis
tuviera lugar, pero en la práctica habrá que suministrar un voltaje mayor debido a las sobretensiones
derivadas del desprendimiento de oxígeno en el ánodo, y de la deposición del cobre metálico en el
ánodo.
NOTA: Si el ánodo es de cobre en lugar de desprenderse oxígeno se observa la oxidación del elec-
trodo según: 2
Cu (s) Cu (ac) 2 e
. Este es un método usado en la purificación del cobre me-
diante electrolisis. Una lámina de cobre impuro actúa como ánodo y otra de cobre de elevada pure-
za como cátodo.
Las semirreacciones de oxidación y reducción permiten hacer cálculos cuantitativos sobre la cantidad de
producto depositado como consecuencia del paso de una corriente de determinada intensidad (I = q/t), si se
consideran a los electrones como una sustancia más que interviene en la reacción, y se conoce que la car-
ga de 1 mol de electrones es de 96 485 C (aproximadamente 96 500 C). Esta cantidad recibe el nom-
bre de constante de Faraday (1 Faraday).
Ejemplo 2 (Oviedo. 2012-2013)
El calcio metálico puede obtenerse por electrolisis del CaCl2 fundido.
a) Escriba las reacciones que tienen lugar en el ánodo y en el cátodo de la célula electrolítica.
b) Si el rendimiento de la célula electrolítica es del 68 %, calcule la masa, en gramos, de Ca(s)
y el volumen, el litros, de Cl2(g), medido en condiciones normales, que se obtendrán en el
proceso cuando se aplique una corriente de 7,5 103
A durante 48 h.
DATOS: Ca: 40,0 u; 1 Faraday= 96 485 C. R = 0,082 atmLmol-1
K-1
0
2 2 Oxid
2 0
Red
2 0
2 2 Celda
2 H O O (g) 4 H (ac) 4 e E 1,23 V
Cu (ac) 2 e Cu(s) E 0,34 V
2 Cu (ac) 2 H O 2 Cu(s) O (g) 4 H (ac) E 0,34 V ( 1,23) V 0,89 V
5. Química 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias Electrolisis
5
Solución:
El CaCl2 fundido da iones Cl-
y Ca2+
. Por tanto a la hora de electrolizar la masa fundida los iones Ca2
irán hacia el polo negativo o cátodo y los iones Cl-
hacia el electrodo positivo o ánodo, y allí tendrán
lugar las correspondientes reacciones de oxidación y reducción:
A la vista de la reacción de oxidación podemos concluir que para obtener un mol de cloro gas se
necesitan 2 moles de electrones. Los mismos que para obtener un mol de calcio metálico. Como los
electrones son transportados por la corriente eléctrica que circula a través de la cuba, conocida la
intensidad y el tiempo podemos calcular la carga transportada, los moles de electrones que han cir-
culado y a partir de ahí la cantidad de calcio y cloro producido:
Cantidad de cloro obtenido:
Cantidad de calcio obtenido:
Ejemplo 3 (Oviedo. 2011-2012)
Se desea realizar una electrolisis de 255 mL de una disolución acuosa 0,196 M de AgNO3. Para ello
se dispone de electrodos de Pt(s), así como del resto del material necesario para realizar la
electrolisis.
a) Dibuje un esquema de la célula electrolítica utilizada en la electrolisis. Indique el signo del
ánodo y del cátodo y el flujo de electrones durante la electrolisis. indicando el material de
laboratorio utilizado
b) Si la electrolisis se realiza utilizando una corriente eléctrica de 1,84 A durante 10 min,
calcule la [Ag+
] en la disolución final.
DATOS: Constante de Faraday= 96 485 C
Solución:
a) En la figura se detalla la célula electrolítica utili-
zada. En el ánodo (electrodo positivo) el agua
se oxida a oxígeno, ya que el ión nitrato (NO3
-
)
no se oxida (el nitrógeno está en su estado de
oxidación más alto).
En el cátodo (polo negativo) el ion Ag+
se redu-
ce a plata metálica. Los electrones van del polo
positivo al negativo (sentido contrario al que de
forma convencional se asigna a la corriente
eléctrica).
2
2
2
2
2 Cl (l) Cl (g) 2 e Oxidación. Ánodo
Ca (l) 2e Ca(s) Reducción. Cátodo
2 Cl (l) Ca (l) Cl (g) Ca(s)
3
q C
I ; q I t 7,5 10
t s
5
1,728 10 s 9
9
1,296 10 C
1,296 10 C
1 mol e
96 485 C
2
1 mol Cl
2 mol e
2
2
22,4 L Cl
1 mol Cl
2
2
150 440 L Cl (teóricos)
150 440 L Cl (teóricos)
2
2
68 L Cl reales
100 L Cl teóricos
2
102 299 L Cl reales
9
1,296 10 C
1 mol e
96 485 C
1 mol Ca
2 mol e
40,0 g Ca
1 mol Ca
268 643 g Ca (teóricos)
268 643 g Ca (teóricos)
68 g Ca reales
100 g Ca teóricos
182 677 g Ca reales
6. Química 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias Electrolisis
6
La fuente de alimentación suministra el voltaje necesario para que se produzca la electrolisis.
Las semirreacciones que tienen lugar, y la reacción global, son las siguientes:
b) Sabiendo la intensidad de corriente utilizada y el tiempo empleado podemos calcular la carga y,
a partir de ahí los moles de Ag+
consumidos:
Como inicialmente teníamos:
Quedarán en disolución tras la electrolisis:
El aluminio es uno de los metales más ampliamente usados debido a sus propiedades: baja densidad, ele-
vada conductividad térmica y eléctrica, buenas propiedades mecánicas (que pueden ser mejoradas si se
añaden pequeñas cantidades de cobre, magnesio, manganeso o silicio), dúctil y maleable, bajo punto de
fusión (fácil reciclado), resistencia a la corrosión (debido a que en contacto con el oxígeno del aire se forma
en la superficie una fina película de Al2O3 que aisla al metal protegiéndolo).
El elevado consumo de este metal (20 millones de toneladas/año) ha sido posible gracias a su producción
industrial mediante el proceso Hall-Hérault, descubierto en 1886 por Hérault (Francia) y Hall (EE. UU), que
permite obtener aluminio con un grado de pureza superior al 99%.
El proceso de obtención del aluminio empieza con e
(Al2O3.2H2O), que es necesario purificar (proceso Bayer), ya que se encuentra contaminada con sílice
(SiO2) y óxidos de otros metales (principalmente Fe, y Ti).
Primero se calienta con NaOH para transformar el dióxido de silicio en silicatos solubles:
El óxido de aluminio se transforma en aluminatos solubles:
Los óxidos de hierro y titanio no reaccionan y permanecen en estado sólido pudiendo ser separados
por filtración.
A continuación la disolución (que contiene silicatos y aluminatos) se trata con un ácido para precipi-
tar el hidróxido de aluminio:
q C
I ; q I t 1,84
t s
600 s 1104 C
1104 C
1 mol e
96 485 C
1mol Ag
1 mol e
0,0114 moles Ag
2 2
2 2
2 H O O (g) 4 H (ac) 4 e Oxidación. Ánodo
Ag (ac) e Ag (s) Reducción. Cátodo
4 Ag (ac) 2 H O 4 Ag (s) O (g) 4 H (ac)
255 mL disol
0,196 moles Ag
1000 mL disol
0,050 moles Ag
0,0500 moles Ag 0,0114 moles Ag 0,0386 moles Ag
0,0386 moles Ag
255 mL diso
1000 mL disol
l
moles Ag
0,151
1Ldisol L disol
Producción electrolítica del aluminio
2 3 2 2
Al O (s) 2 NaOH(ac) 2 NaAlO (ac) H O
2 2 3 2
SiO (s) 2 NaOH(ac) Na SiO (ac) H O
2 3 3
AlO (ac) H O (ac) Al(OH) (s)
7. Química 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias Electrolisis
7
Un vez separado por filtración, el hidróxido se transforma en óxido calentándolo:
El proceso electrolítico (método Hall) se lleva a cabo en cubas especiales (ver figura) en las que la
alúmina se disuelve en criolita(1)
fundida. La posibilidad de disolver la alúmina en criolita permite realizar
el proceso a temperaturas de unos 1000 0
C, temperatura considerablemente inferior al punto de fusión
de la alúmina (2040 0
C).
El cátodo está formado por variar barras de carbón que se sitúan en el fondo de la cuba y sobre
ellas se deposita el aluminio, que a la temperatura del proceso es líquido (TfusAl= 6600
C).
El ánodo está formado por barras de carbón y aquí se desprende oxígeno que se combina con el
carbón de los electrodos formándose CO2(g). Debido a que los ánodos se consumen es necesario
reemplazarlos periódicamente.
El proceso se puede esquematizar de la siguiente manera:
Disolución de la alúmina:
Procesos en los electrodos:
Reacción global del proceso Hall:
Como resumen final a partir de cuatro toneladas de bauxita se obtienen una tonelada de aluminio:
España produce el 2% del aluminio producido en el mundo, y la planta de Avilés el 25 % del total del
aluminio producido en España.
Muy interesante es la producción del llamado aluminio secundario, obtenido a partir del reciclado
de los productos fabricados con aluminio (latas de refrescos). Como dato, la energía necesaria para
producir un kilogramo de aluminio primario (por electrolisis) es de 14 kWh, mientras que la que se
(1)
La criolita es una mezcla de fluoruros de aluminio (AlF3) al 40% y sodio (NaF) al 60%
3 2 3 2
2 Al(OH) (s) Al O (s) 3 H O
3 2
2 3
Al O (s) 2 Al (ac) 3 O (ac)
3
2
2
3 2
2
Al 3 e Al Cátodo. Reducción
2 O 4 e O Ánodo. Oxidación
4 Al (ac) 6 O (ac) 4 Al (l) 3 O (g)
2 3 2
2 Al O (criolita) 3 C(s) 3 CO (g) 4 Al(s)
4 t bauxita 2 t Al2O3 1 t Al
8. Química 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias Electrolisis
8
precisa para producir idéntica masa de aluminio secundario (por fusión y purificación) es de 0,7
kWh, lo que supone un ahorro del 95 % de energía.
Ejemplo 3 (Oviedo. 2011-2012)
El aluminio metal se obtiene industrialmente por electrolisis del óxido de aluminio (Al2O3) fundido,
utilizando electrodos de carbono.
a) Dibuje un esquema de la célula electrolítica utilizada en la electrolisis del Al2O3 fundido.
Indique el signo del ánodo, el signo del cátodo y el flujo de electrones durante la electrolisis.
b) Si la célula electrolítica se carga con 2 kg de Al2O3 y se hace pasar una corriente eléctrica
de 3,5 102
A durante 3 horas, calcule los gramos de aluminio que quedan en la célula
después de la electrolisis.
DATOS: Al: 27 u; O:16 u. 1 F= 96 485 C
Solución:
La cuba electrolítica usada en la producción industrial del aluminio (método Hall) puede verse
más arriba, y en ella la alúmina (Al2O3) se disuelve en criolita fundida lo que permite trabajar a
unos 1000 0
C. Una célula (de laboratorio) podría esquematizarse según se ve en la figura (el
aluminio estaría líquido).
En el cátodo se produce la siguiente reacción de reducción del Al3+
:
Cantidad de carga que ha pasado durante las 3 h (10 800 s) de funcionamiento:
Masa de aluminio depositado:
Masa de aluminio presente (al inicio) en la cuba:
Luego tras la electrolisis quedarán:
3
Al (ac) 3 e Al (l)
2 C
3,5 10
s
10 800 s 6
3,78 10 C
6
3,78 10 C
1 mol e
96 485 C
1 mol Al
3 mol e
27 g Al
1 mol A
352,6 g Al
l
2 3
2000 g Al O
2 3
54 g Al
102 g Al O
1058,8 g Al
(1058,8 352,6) g Al 706,2 g Al
(en forma de Al3+
)
9. Química 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias Electrolisis
9
La cinc se obtiene a partir de concentrados de ZnS que se tuestan en hornos (a unos 1000 0
C) para conver-
tirlos en óxido de cinc:
El sólido resultante de la tostación (llamado calcine) es una mezcla de óxido de cinc impurificado
con óxidos de otros metales tales como Fe, Pb, Ca, Cu, Co, Cd...
El dióxido de azufre resultante, después de purificarlo de las impurezas (mercurio en estado gaseo-
so entre ellas), se utiliza para obtener ácido sulfúrico:
El calcine se somete a dos lixiviaciones(2)
sucesivas con una disolución de ácido sulfúrico obtenién-
dose una disolución de ZnSO4 y residuos insolubles de otros metales, como el hierro (jarosita).
La disolución de ZnSO4 se purifica tratándola con cinc en polvo para eliminar el Cu, Cd y Co que se
recuperan como subproductos.
La disolución purificada se somete a electrolisis con cátodos de aluminio en los que se deposita el
cinc:
En el ánodo de plomo y plata (1%) se desprende oxígeno:
La planta que Asturiana de ZINC (AZSA) tiene en San Juan de Nieva es la mayor planta de cinc
electrolítico del mundo con una producción de 511 000 toneladas de cinc anuales. Su producción
consiste principalmente en cinc del 99,995%, aleaciones para galvanización y fundición. Además
también produce ácido sulfúrico, cementos de cobre y concentrados de plomo y plata.
(2)
La lixiviación es una extracción sólido-líquido en la que un disolvente líquido disuelve uno o más componentes de un
sólido pulverizado.
Producción electrolítica del cinc
2 2
3
ZnS(s) O (g) ZnO(s) SO (g)
2
2 5
V O
2 2 3
3 2 2 4
1
SO (g) O (g) SO (g)
2
SO (g) H O H SO (ac)
2
Zn (ac) 2e Zn(s)
2 2
2 H O O (g) 4H (ac) 4e