Tiempo para depositar medio gramo de talio en distintas disoluciones (6022)

, por F_y_Q

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Calcula el tiempo necesario para que una intensidad de corriente constante de 1.2 A deposite 0.500 g de:

a) \ce{Tl(III)} como elemento en un cátodo.

b) \ce{Tl(I)} como \ce{Tl2O3} en un ánodo.

c) \ce{Tl(I)} como elemento en un cátodo.

P.-S.

Para hacer el ejercicio tienes que acudir a la ecuación de Faraday para la electrolisis y despejar en ella el tiempo:

m = \frac{I\cdot M\cdot t}{n\cdot F}\ \to \color[RGB]{2,112,20}{\bm{t = \frac{m\cdot n\cdot F}{I\cdot M}}}

Recuerda que m es la masa que quieres depositar, n son los electrones necesarios para reducir el catión metálico, F es la constante de Faraday que equivale a 96\ 500\ \textstyle{C\over mol}, I es la intensidad de la corriente que se hace pasar por la cuba electrolítica y M es la masa atómica del catión que quieres depositar y que en el caso del ejercicio es la del talio (204.38\ \textstyle{g\over mol}).

a) Para reducir el catión \ce{Tl^3+} al metal son necesarios 3 electrones. Sustituyes en la ecuación:

t = \frac{0.500\ \cancel{g}\cdot 3\cdot 96\ 500\frac{\cancel{C}}{\cancel{mol}}}{1.2\frac{\cancel{C}}{s}\cdot 204.38\frac{\cancel{g}}{\cancel{mol}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 590.2\ s}}


b) En este caso se deposita el trióxido de ditalio en un electrodo de platino y son 2 los electrones necesarios para pasar del catión \ce{Tl+} al catión \ce{Tl^3+} . Sustituyes en la ecuación:

t = \frac{0.500\ \cancel{g}\cdot 2\cdot 96\ 500\frac{\cancel{C}}{\cancel{mol}}}{1.2\frac{\cancel{C}}{s}\cdot 204.38\frac{\cancel{g}}{\cancel{mol}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 393.5\ s}}


c) Para reducir el catión \ce{Tl+} al metal es necesario 1 electrón. Sustituyes en la ecuación:

t = \frac{0.500\ \cancel{g}\cdot 1\cdot 96\ 500\frac{\cancel{C}}{\cancel{mol}}}{1.2\frac{\cancel{C}}{s}\cdot 204.38\frac{\cancel{g}}{\cancel{mol}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 196.7\ s}}