Primera ley de Faraday: Más electricidad, más masa

1. Idea central

• La masa formada en el electrodo es directamente proporcional a la carga eléctrica: m ∝ Q
• Si duplicas la electricidad, duplicas la masa. Es una proporción directa y exacta.
• Se escribe como: m = k · Q

2. Vocabulario clave

• Electrólisis: proceso donde usamos electricidad para obligar a ocurrir una reacción química.
• Electrodo: superficie sólida por donde entra o sale la electricidad, donde aparece el producto.
• Carga eléctrica (Q): electricidad total que pasó. Se mide en culombios (C).
• Corriente eléctrica (I): rapidez con que fluye la electricidad. Se mide en amperios (A).
• Tiempo (t): duración del paso de corriente. Siempre en segundos (s).
• Masa formada (m): sustancia creada en el electrodo. Se mide en gramos (g).

3. Analogía del balde para memorizar

• Agua total en el balde = masa (m)
• Grosor del chorro = corriente (I)
• Tiempo con el caño abierto = tiempo (t)
• Conclusión: más chorro o más tiempo = más agua. Más I o más t = más masa.

4. Fórmulas que debes saber

• Carga: Q = I · t
• Ley básica: m = k · Q, donde k es el equivalente electroquímico en g/C
• Fórmula completa: m = M · I · t / (n · F)
• Relación entre ellas: k = M / (n · F)

5. Significado de cada letra

• M: masa molar en g/mol. Ejemplo: cobre, M = 63,5 g/mol.
• n: número de electrones para formar un átomo. Sale de la reacción. Ejemplo: Cu2+ + 2e- → Cu, entonces n = 2.
• F: constante de Faraday, carga de un mol de electrones. Siempre vale F = 96500 C/mol.
• Ojo examen: t siempre en segundos. Si te dan minutos, multiplica por 60.

6. Pasos exprés para resolver ejercicios

1. Identifica lo que piden: normalmente m.
2. Convierte t a segundos.
3. Calcula Q = I · t.
4. Obtén n de la reacción con electrones.
5. Aplica m = M · I · t / (n · F).

7. Mini-ejemplo

• Datos: I = 2 A, t = 30 min = 1800 s, M = 63,5 g/mol, n = 2.
• Q = 2 · 1800 = 3600 C.
• m = 63,5 · 3600 / (2 · 96500) = 1,18 g de cobre.
• Clave: si duplicas I o t, duplicas m a 2,36 g.

8. Para el examen

• m ∝ Q
• Q = I · t, con t en segundos
• F = 96500 C/mol es constante
• n se lee de la reacción