Buenos días Beatrixe.
He leído tu comentario:
Beatrixe escribió:Y después he aplicado la ecuación de Faraday para calcular el tiempo que tarda en depositarse o desprenderse dichos moles y el resultado no me da.
Aunque Jal ya te ha subido amablemente una excelente resolución detallada del problema, te voy a comentar yo otra totalmente equivalente, utilizando la susodicha fórmula, pues pienso que podría estar ahí tu equivocación.
Michael Faraday llega a una conclusión, la cual publica en 1834: la cantidad de reactante formado o consumido, m, durante la electrólisis en cada electrodo, es directamente proporcional a la cantidad de electricidad, Q = i•t, que pasa a través de la cuba. Si designamos por ε la constante de proporcionalidad directa queda:
m = ε•Q = ε•i•t
Si m lo escribimos en gramos, ε (equivalente electroquímico para los amiguetes) viene en gramos de producto formado / culombio. Entonces podemos ponerlo como:
(gramos de producto formado / culombio) = (gramos producto / mol producto) / [(mol de electrones / mol de producto) • (culombios / mol de electrones)]
Es decir, ε = M / (n•F)
Lo guay es que M se calcula fácilmente como masa molar (o atómica) de sustancia en g/mol; la constante de Faraday, F, se conoce con precisión, F = 96485 C / mol e-; y n (que son los moles de electrones puestos en juego en la semirreacción en cuestión por cada mol de especie que reacciona) se infiere con facilidad mirando la reacción catódica o anódica, según el caso.
En nuestro problema te han comentado los compañeros que, en el cátodo, al ion potasio no le mete un electrón ni Chuck Norris. Tenemos electrólisis alcalina y las semirreacciones, ya indicadas en la resolución de Jal, son:
CÁTODO: 4 H2O + 4e- --> 4 OH- + 2 H2
ÁNODO: 4 OH- --> O2 + 2 H2O + 4e-
Sumando tenemos la reacción global que no es más que la descomposición del agua:
TOTAL: 2 H2O --> 2 H2 + O2
Calculamos el agua que, como dice _Álvaro, perdemos en burbujitas:
V = 500•0,6/1=300 mL quedan en la cuba, luego 500 mL-300 mL = 200 mL se esfuman.
Asumiendo densidad 1 tenemos 200 g de agua que se descomponen en la práctica. Mirando la reacción total, los gramos de hidrógeno desprendidos en el cátodo serán:
m = 200 g H2O • (2 g H2/mol H2) / (18 g H2O/ mol H2O) • (2 mol H2 / 2 mol H2O) = 200/9 g H2
Teniendo en cuenta el rendimiento:
m = (200/9)•(100/80) = 250/9 g H2
El cátodo nos permite escribir n = 4 mol e-/2 mol H2 y entonces:
t = m•n•F/(M•I)= (250/9 g H2) • (4 mol e-/2 mol H2)• (96485 C/mol e-)/[(2 g H2/mol H2)•(15 C/s)]=1,79 • 10^5 s
De todas formas, la manera más rápida de que alguien localice dónde está tu equivocación en un ejercicio, y te ayude, es colgar tu problema directamente en el foro, con error incluido, avisando de que sospechas que está equivocado.
Por último decirte que últimamente no han caído cosas por el estilo en el práctico madrileño.
Saludos.