Aspectos Cuantitativos de la Electrólisis

1. Idea central

• La electricidad que pasa en una electrólisis se puede contar.
• Si cuentas esa electricidad, sabes exactamente cuánta materia se forma.
• Lógica total: más electricidad = más producto.
• Analogía de la manguera:
  • Corriente ($I$) = grosor del chorro
  • Tiempo ($t$) = tiempo con la llave abierta
  • Carga ($Q$) = agua total recogida
  • Masa ($m$) = botellas llenadas

2. Magnitudes que debes manejar

• Electrólisis: la electricidad obliga a formar una sustancia nueva.
• Corriente ($I$): rapidez de los electrones. Unidad para la fórmula: amperios ($A$).
• Tiempo ($t$): duración de la corriente. Unidad para la fórmula: siempre en segundos ($s$).
• Carga ($Q$): electricidad total que pasó. Unidad: culombios ($$).

3. Paso 1: De corriente y tiempo a carga

• Fórmula:

$$Q = I \cdot t$$

• $Q$ en $C$, $I$ en $A$, $t$ en $s$.
• Ejemplo: $3$ durante → .

4. Paso 2: De carga a gramos de producto

• Datos clave:
  • $1 \, mol$ de electrones lleva $96500 \, C$.
  • $n$ moles de electrones fabrican $1 \, mol$ de producto.
• Fórmula estrella:

$$m = \frac{M \cdot Q}{n \cdot F}$$

• Como $Q = I \cdot t$, también:

$$m = \frac{M \cdot I \cdot t}{n \cdot F}$$

• Qué significa:
  • Más electricidad, más producto: $m$ es directamente proporcional a $Q$.
  • Cada sustancia pide sus electrones: a igual $Q$, si $n$ es menor se forman más moles.

5. Ruta rápida para resolver ejercicios

• 1. Escribe la semirreacción y saca $n$.
• 1. Convierte $t$ a segundos.
• 1. Calcula $Q = I \cdot t$.
• 1. Aplica $m = M \cdot Q / (n \cdot F)$.

6. Para no perder puntos

• $t$ siempre en segundos.
• $n$ sale de la semirreacción, no lo inventes.
• Usa siempre $F = 96500 \, C/mol$.
• Verificación: si con una pila pequeña te sale una masa gigante, revisa $t$ y $$.