Cálculos para encontrar volúmenes de hidrógeno y oxígeno

Cálculos para encontrar volúmenes de hidrógeno y oxígeno.

1.- Con las siguientes ecuaciones se determina, primero ne (número de equivalentes), hay que pasar el tiempo a segundos;

[pic 1]                                                        (4)        

luego, con el número de equivalentes se determina el número de moles n, de acuerdo con la reacción de formación del hidrógeno y oxígeno:

para el hidrógeno:

2H+ + 2e = H2   (dos equivalentes de hidrógeno para una molécula de H2, 1mol de H2/2eq), el hidrógeno funciona solo con una carga (1+):

ne x (1mol/2 eq) = número de moles de H2 (nH)

para el oxígeno:

2O2- – 4e = O2 (cuatro equivalentes de oxígeno para una molécula de O2, 1 mol de O2/4eq), el oxígeno funciona con 2 cargas (2−):

ne x (1mol/4 eq) = número de moles de O2 (nO).

Para encontrar los volúmenes de H y O, en litros, se usa la ec. de los gases ideales, con la constante R = 0.08206 (lit-atm/K mol):

Pv = nRT (Pv = nH RT, para el Hidrógeno, Pv = nO RT , para el oxígeno).

Para comprobar es muy sencillo, siempre se forma dos volúmenes de hidrógeno por uno de oxígeno.

PROBLEMAS.

1.- ¿Cuántas horas son requeridas para que una corriente de 3 A descomponga, electrolíticamente 18 g de agua? R: 18 h

2.- Una cierta corriente libera 0.504 g de hidrógeno en 2 h. ¿Cuántos gramos de oxígeno y cobre (de una solución de CuSO4) puede ser liberada por la misma corriente que fluye por el mismo tiempo? R: 4 g de O2; 15.9 g de Cu.

[pic 2]

                  Fig. 1 Electrólisis de una solución acuosa de CuSO4, con

                  un cátodo de Cu y un ánodo de Pt.

3.- Una corriente de 5 A que fluye por exactamente 30 min deposita 3.048 g de Zn en el cátodo. Calcular el peso equivalente del Zn a partir de esta información. R: 32.7 g/eq-g.

...