3 QUIMICA Schaum

342 CAPÍTULO 19 ELECTROQUÍMICA
19.25. Calcule el costo de operación de un motor eléctrico que emplea 15 A a 110 V, durante 8 horas. La electricidad cuesta $0.05
por kilowatt-hora.
Resp. $0.66
19.26. Un tanque que contiene 0.2 m 3 de agua se utiliza como baño de temperatura constante. ¿Cuánto tiempo se requiere para
calentar el baño de 20°C a 25°C con un calentador de inmersión de 250 W? Suponga que no hay pérdida de calor.
Resp. 4.6 h
19.27. Se midió el calor específico de un líquido colocando 100 g del mismo en un calorímetro. El líquido se calentó con una
bobina de inmersión eléctrica. Ya se había determinado que la capacidad calorífica del calorímetro y la bobina era 31.4 J/K.
Con la muestra de 100 g en su lugar, se pasó una corriente de 0.500 A por la bobina durante 3 min. El voltaje entre las
terminales de la bobina se midió y resultó en 1.50 V. La temperatura de la muestra aumentó 0.800°C. Calcule el calor
específico del líquido.
Resp. 1.37 kJ/kg · K
19.28. Se determinó el calor de disolución de NH 4 NO 3 en agua, midiendo la cantidad de trabajo eléctrico necesario para compensar
el enfriamiento que habría al disolverse la sal. Después de agregar NH 4 NO 3 al agua, se hizo pasar una corriente por una
resistencia hasta que la temperatura de la disolución llegó al valor que tenía antes de adicionar la sal. En un experimento
se agregaron 4.4 g de NH 4 NO 3 a 200 g de H 2 O. Se hizo pasar una corriente de 0.75 A por la resistencia y el voltaje fue 6.0
V. La corriente se aplicó durante 5.2 minutos. Calcule ΔH para la disolución de 1 mol de NH 4 NO 3 en agua suficiente para
llegar a la misma concentración que la obtenida en el experimento anterior.
Resp. 25.5 kJ
LEYES DE FARADAY DE LA ELECTRÓLISIS
Nota: A menos que se indique otra cosa, la eficiencia de todos los electrodos será de 100%.
19.29. ¿Qué corriente se necesita para que pase 1 mol de electrones por hora en una cuba de galvanoplastia? ¿Cuántos gramos de
aluminio se liberarán con 1 mol de electrones? ¿Cuántos moles de Cd/mol de e − ?
Resp. 26.8 A; 8.99 g de Al; 56.2 g de Cd
19.30. ¿Qué masa de aluminio se deposita con 40 A en 30 minutos?
Resp. 6.7 g de Al
19.31. ¿Cuántos amperes se requieren para depositar 5.00 g de Au/h de una disolución de una sal de Au 3+ ?
Resp. 2.04 A
19.32. ¿Cuántas horas se necesitarán para producir 100 lb de cloro electrolítico en una celda con NaCl por la que pasan 1 000 A?
La eficiencia anódica para la semirreacción de cloro es 85%.
Resp. 40.4 h
19.33. Cierta cantidad de electricidad pasa por dos celdas electrolíticas separadas; una contiene una disolución de AgNO 3 y la otra
una disolución de SnCl 2 . Si se depositan 2.00 g de Ag en una celda, ¿cuántos gramos de Sn se depositan en la otra?
Resp. 1.10 g de Sn
19.34. Una celda electrolítica contiene una disolución de CuSO 4 y un ánodo de cobre impuro. ¿Cuántos kilogramos de cobre se
refinarán (depositándose en el cátodo) con 150 A durante 12.0 h? El cobre depositado en el cátodo proviene de la disolución;
sin embargo, ese cobre depositado se reemplaza con cobre del ánodo. Es una técnica para separar (refinar) cobre de sus
impurezas en el ánodo.
Resp. 2.13 kg de Cu
19.35. Una celda de combustible, diseñada para una nave espacial, se basa en la reacción total siguiente:
2H 2 + O 2 → 2H 2 O