6.- Una muestra de un metal se disuelve en ácido clorhídrico, y se

ANDALUCÍA / SEPTIEMBRE 01. LOGSE / QUÍMICA / ELECTROQUÍMICA /
OPCIÓN A / CUESTIÓN 6
6.- Una muestra de un metal se disuelve en ácido clorhídrico, y se realiza la electrolisis
de la disolución. Cuando han pasado por la célula 3215 C, se encuentra que en el cátodo
se han depositado 1,74 g de metal. Calcule:
a) La carga del ión metálico.
b) El volumen de cloro desprendido medido en condiciones normales.
Datos: F = 96500 C; Masa atómica del metal = 157,2.
Solución:
a) Las reacciones que tienen lugar en los dos electrodos son:
Cl- - 1e-
t
Mn+ + n e- t
1/2 Cl2
oxidación: ánodo (+)
M
reducción: cátodo (-)
Por las leyes de Faraday se sabe que la cantidad de metal depositada en el cátodo de una celda
electrolítica, es directamente proporcional a la carga que circula por ella:
m = (P. equiv. / 96500) · Q
Siendo el P. equiv de una especie su masa atómica o molecular entre el número de electrones
que capta al reducirse:
P. equiv. M = 157,2 / n
Y sustituyendo los datos conocidos en la expresión de la ley de Faraday, se llega a:
1,74 = [(157,2 / n) / 96500] · 3215
De donde se obtiene la carga del metal:
n=3
Luego su reacción de reducción sería:
M3+ + 3 e-
t
M
b) La reacción de electrolisis que tiene lugar, una vez conocida la carga del metal, es la
siguiente:
MCl3
š M + 3/2 Cl2
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Por lo tanto, se sabe:
Masa de M obtenida = 1,74 g
Moles de M obtenidos = 1,74 / 157,2 = 0,011 moles
1 mol de MCl3
1 mol de M
3/2 moles de Cl2
0,011 moles
x
De donde se obtienen los moles de cloro gas desprendidos en el ánodo:
X = 0,0165 moles de Cl2
Y por la ecuación de los gases ideales, se determina el volumen ocupado (a 273 K y 1 atm)
por dichos moles:
P·V = n·R·T
1 · V = 0,0165 · 0,082 · 273
V de Cl2 = 0,37 L
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