Respuesta :
Cantidad de calcio depositado en una cuba electrolítica.
Para calcular la cantidad de calcio depositado en el electrodo de una cuba electrolítica que contiene sulfato de calcio, podemos utilizar la siguiente fórmula:
Masa de calcio (Ca) = (Corriente × Tiempo × Masa molar de Ca) / (Carga por mol de electrones × Eficiencia)
Donde:
Corriente: Se mide en amperios (A) y en este caso es de 96, 5 A.
Tiempo: Se mide en horas (h) y en este caso es de 10 h.
Masa molar de Ca: Es la masa atómica del calcio (40, 08 g/mol) más la masa atómica del oxígeno (16, 00 g/mol), es decir, 56, 08 g/mol.
Carga por mol de electrones: Es una constante conocida como la constante de Faraday, que es de 96,485 Coulombs por mol (C/mol).
Eficiencia: Representa la eficiencia del proceso de electrólisis. En la práctica, la eficiencia suele ser menor al 100% debido a factores como la pérdida de energía y la competencia de otras reacciones químicas. Supondremos una eficiencia del 80% en este caso.
Reemplazando los valores en la fórmula:
Masa de Ca = (96,5 A × 10 h × 56,08 g/mol) / (96,485 C/mol × 0,8)
Masa de Ca ≈ 720 gramos
Por lo tanto, aproximadamente 720 gramos de calcio se depositarían en el electrodo de la cuba electrolítica durante 10 horas con una corriente de 96,5 A y una eficiencia del 80%.
Es importante tener en cuenta que este es un valor teórico y la cantidad real de calcio depositado podría ser ligeramente menor debido a la eficiencia del proceso.
Aspectos adicionales a considerar:
La reacción química que ocurre en la cuba electrolítica es la siguiente:
CaSO4 (aq) + 2 e- → Ca (s) + SO4^2- (aq)
La masa de calcio depositada depende de la cantidad de electrones que se transfieren durante la electrólisis. La corriente eléctrica es una medida de la tasa de flujo de electrones, y el tiempo durante el que fluye la corriente determina la cantidad total de electrones transferidos.
La eficiencia del proceso de electrólisis puede verse afectada por varios factores, como la concentración del electrolito, la temperatura y la presencia de impurezas.
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