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Buenas noches, de éste sólo he conseguido resolver el apartado "a":

Se hace pasar una corriente de 10 A a través de 500 ml de una disolución 0.5 M de NiSO₄ durante el tiempo necesario para depositar todo el Ni. Se continúa la electrólisis durante 15.0 min. después de depositado el Ni. Si el rendimiento del proceso es del 80 %, calcular: a) El tiempo que tarda en depositarse todo el Ni; b) El volumen de los gases desprendidos en los electrodos durante todo el proceso, medidos en C.N..

Muchas gracias, un saludo.

0,5 mol/L · 0,5 L = 0,25 mol NiSO₄ = 0,25 mol Ni²⁺

Ni²⁺ + 2 e^-   →   Ni

Como se ve, hacen falta 2 mol de e^- para descargar 1 mol de Ni²⁺, luego para los 0,25 mol harán falta

      mol e^-
2 -------- · 0,25 mol Ni²⁺ = 0,5 mol e^-
    mol Ni²⁺

que tienen una carga de

0,5 mol · 6,02 · 10²³ e^-/mol · 1,6 · 10^-19 C/e^- = 48160 C

Con una corriente de 10 A, esta carga pasa en un tiempo

t = 48160 C / 10 (C/s) = 4816 s

Como la deposición transcurre al 80%, el tiempo real será

4816 · 100 / 80 = 6020 s = 100,3 min

En el ánodo se habrá desprendido O₂:

2 H₂O   →   O₂ + 4 H⁺ + 4 e^-

Como cada mol de O₂ pone en juego el doble de electrones que cada mol de Ni depositado, es evidente que en ese tiempo se habrán desprendido un número de moles de O₂ que será la mitad de los moles de níquel, es decir, 0,125 mol de O₂. En 15 min más se habrán desprendido otros

0,125 · 15 / 100,3 = 0,019 mol de O₂

En total, 0,125 + 0,019 = 0,144 mol O₂

Una vez depositado todo el Ni, durante los 15 min siguientes se descarga H⁺ en el cátodo:

2 H⁺ + 2 e^-   →   H₂

Como la descarga de 1 mol de H₂ requiere la mitad de electrones que los que aparecen con 1 mol de O₂, en 15 min se desprenderán el doble de moles de H₂ que de O₂:

0,019 · 2 = 0,038 mol H₂

Los volúmenes de los gases se calculan con la ley de los gases:

Para el oxígeno:

1 · V(O₂) = 0,144 · 0,082 · 273

V(O₂) = 3,2 L

1 · V(H₂) = 0,038 · 0,082 · 273

V(H₂) = 0,85 L

Saludos

Muchas gracias Vitriolo una vez más, resolví todo antes que respondieras excepto el volumen hidrógeno que no pensé que actuaba durante todo el proceso y no sólo durante los últimos 15 minutos.

Yo no he dicho que el hidrógeno se descargara durante todo el tiempo; solo cuando ya no queda níquel:



Saludos