Page 446 - Fisica General Burbano
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2ª. DESCARGA. Los aniones () ceden electrones al ánodo (+). Los cationes (+) toman electro-
nes del cátodo ().
La electrólisis de un determinado compuesto, se produce únicamente cuando el generador
proporciona una energía potencial mínima, puesto que se necesita energía para romper los enla-
ces químicos y disociar las moléculas. Cuando se combinan, por ejemplo el cloro y el sodio para
formar la sal común se libera energía en forma de calor. Este CALOR DE FORMACIÓN vale 97,37
kcal /mol, y como mínimo hay que suministrar esta cantidad de energía para descomponer el
NaCl. Así pues, en el caso de una sola pareja sodio-cloruro:
1
DV =(93 ,37 kcal )(4180 J/kcal) = ,4 2 eV
Ne
A
entonces el generador debe suministrar por lo menos una diferencia de potencial de 4,2 V a los
electrodos (la FEM real requerida es un poco mayor que ésta, debido a la resistencia del circuito y a
las resistencias del movimiento de los iones dentro del voltámetro).
XX 31. Leyes de Faraday
Durante el tiempo t que dura una electrólisis, se deposita en los electrodos una cierta cantidad
MUESTRA PARA EXAMEN. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. COPYRIGHT EDITORIAL TÉBAR
de sustancia M (que previamente ha quedado neutralizada en éstos). Michael Faraday (1791-
1867) encontró experimentalmente que:
«La masa en gramos de una sustancia depositada en una electrólisis, es directamente pro-
porcional a la intensidad de corriente y al tiempo que dura la electrólisis».
M = E I t = E Q
a la que llamaremos PRIMERA LEY DE FARADAY, y en la que I es la intensidad de corriente que circula
por la cuba electrolítica, y por tanto: Q = It es la cantidad de electricidad que atraviesa la cuba.
El coeficiente E se llama EQUIVALENTE ELECTROQUÍMICO de una sustancia y su valor es:
M
E = m
vF
en la que M es la masa (en gramos) de un mol de sustancia depositada; v es la valencia del ión
m
correspondiente, y F es una constante universal llamada FARADAY cuyo valor aproximado es
96 500 culombios (su valor experimental es 96 487 C). Los químicos llaman a M /v el EQUIVALENTE
m
QUÍMICO de una sustancia (E ), pudiéndose expresar las leyes de Faraday por la fórmula:
q
M E q
M = m It = It
vF F
Llamamos SEGUNDA DE LEY DE FARADAY al enunciado:
«La masa en gramos de una sustancia depositada en una electrólisis, es directamente pro-
porcional a su equivalente químico».
Las leyes de Faraday se deducen de la hipótesis de que los iones llevan tantas cargas elemen-
tales como indica su valencia v; en efecto: si es e la carga del electrón, los iones positivos transpor-
tan una carga igual a + ve y los negativos ve. En consecuencia, si es N el número de iones neu-
tralizados en el electrodo correspondiente, entonces la carga total transferida a cada electrodo es
en valor absoluto: Q =Nve.
Por otra parte, suponiendo que m sea la masa de cada molécula depositada, la masa total
será: M =N m; por división de ambas obtenemos:
M m m m It
Q = ve Þ M = ve Q = ve
llamando N al número de Avogadro (Número de moléculas de un mol de cualquier sustancia), la
A
masa de un mol de la sustancia (masa molecular) es M =N m; multiplicando y dividiendo la ex-
m
A
presión anterior por N , nos queda:
A
Nm M E q
M = A It = m It = It c.q.d.
ve N A vF F
El valor de F =eN es una constante universal que coincide aproximadamente con el valor
A
experimental; en efecto:
