Ejercicio Redox 42: Selectividad, Electrolisis de NaCl para la producción industrial de Cl2 y NaOH

En este ejercicio de oxidación reducción y, concretamente, de electrolisis (dentro de la parte de electroquímica) determinaremos las semirreacciones de oxidación y de reducción que tienen lugar el cátodo (se dará en éste la reducción) y en el ánodo (se dará en este la oxidación) de una celda electrolítica. Se trata de una celda electrolítica industrial, en la que se electroliza una disolución concentrada de NaCl para la obtención de cloro gaseoso y de hidróxido sódico.

Posteriormente, sabiendo el valor de la intensidad de la corriente y el tiempo durante el cual dicha intensidad de corriente circula por la celda electrolítica, determinaremos también la producción diaria de cloro gaseoso y de hidróxido sódico en la celda, teniendo en cuenta que el rendimiento de la corriente no es del 100%, sino del 80%.

El enunciado completo es:

“Se dispone de una celda electrolítica industrial para la producción de cloro gaseoso e hidróxido sódico. Dicha celda contiene una solución de cloruro sódico concentrado que la electroliza con una corriente de 3,0 kA, desprendiéndose hidrógeno en el cátodo y cloro en el ánodo.

a) Escribe las semirreacciones que tienen lugar.

b) Calcula la producción diaria de cloro, expresada en m3 a 300K y 2 atm, si el rendimiento de la corriente es del 80%.

c) Calcula, con el mismo rendimiento de la corriente, la producción diaria de hidróxido sódico en kg.”

Category: Ejercicios resueltos Oxidación Reducción, Ejercicios Selectividad, and Vídeos Redox.

Tags: Ejercicios Resueltos Química Selectividad, Electrolisis, and Electroquímica.

14 Comentarios

  1. Perdona… ¿éste proceso es lo que se conoce como electrólisis de la salmuera? Es que se que me entra en Selectividad y era por saber si las semireacciones eran las mismas.

    Gracias 🙂

    Ester, 5 Años Antes Reply

  2. ¡Hola! Sí que estás bien informada 😀

    Sí, esto es electrolisis de salmuera, es decir, de una solución muy concentrada de cloruro sódico, NaCl. Las semirreacciones serán estas mismas, a no ser que te digan que la disolución de NaCl está acidificada, en cuyo caso podrías plantear la reducción del H+ para dar H2… Pero bueno, en principio nada de eso, lo normal es que dé Cl2 y NaOH como subproducto tal y como está aquí planteado, y ya está…

    Quimitube, 5 Años Antes Reply

    • Gracias!

      No sé que me va a entrar… para nada.. ojalá… sólo se que la profesora comentó que estaba dentro del material que podían preguntarnos. Gracias por tu presteza al responder y por tu ayudaaaa!

      Ester, 5 Años Antes Reply

      • Ah, qué pena, pensaba que tenías al menos una orientación sobre eso… Y bueno, de nada, ¡espero que te vaya bien! ¿Cuándo te examinas?

        root, 5 Años Antes Reply

        • La semana q viene! Q nervios! Es que como quiero hacer medicina pues… necesito buenas notas!

          Ester, 5 Años Antes Reply

  3. ¿ Me podrías decir si hago bien este ejercicio de Aragón?

    Tenemos: Cl2 + CO COCl2

    Introducimos el mismo numero de moles de cl2 que de CO en un recipiente de 2L… llamamos por ejemplo X a dicho número de moles. dice que los moles totales en equilibrio =24 y que quedan 2 moles de Cl2 sin reaccionar.

    a) Kc?

    [ Cl2] inicial= [ CO] inicial = X/2 y como se establece equilibrio… una cantidad de Cl2 y CO reacciona (se consume) para formar el producto… llamamos a esta cantidad “a”. Por lo tanto… las [ ] en equilibrio son: [Cl2] = X-a/2 ; [CO] =X-a/2 ; [COCl2]= a/2

    Entonces… (x-a) + (x-a) + a =24.. ¿es cierto o tengo que seguir los criterios de cual está en exceso o es limitante… es decir… si me quedan 2 moles de cloro sin reaccionar… implica eso que también me quedan 2 moles de CO y que por tanto x-a =2?

    Si lo hago bien… entonces debo resolver este sistema, ¿no?

    x-a =2

    (x-a) + (x-a) + a = 24

    Gracias!

    Ester, 5 Años Antes Reply

  4. Sí, debes dar por hecho que si tienes 2 moles de Cl2 en el equilibrio también tendrás 2 moles de CO, porque inicialmente te indican expresamente que introduces la misma cantidad de ambos y, además, reaccionan en la misma proporción. Así, en efecto, x-a = 2. No podrás sacar el valor de x, sólo el de a, pero no te hace falta saber x para poder despejar el valor de Kc. Calcula a ver qué te da y comparamos resultados (yo ya tengo un valor de Kc, a ver si coinciden XD).

    root, 5 Años Antes Reply

    • ¿ Por qué no puedio sacar X? Tengo 2 ecuaciones y 2 incógnitas…

      ester, 5 Años Antes Reply

      • A mí la Kc me da 10

        ester, 5 Años Antes Reply

        • Tienes toda la razón, puedes despejar la x, que te da 22, y la a, que te da 20, pero con tener el valor de a y el valor de x-a te es suficiente para poder determinar la Kc. Sí, da 10, perfecto.

          Quimitube, 5 Años Antes Reply

  5. ¡Hhahha! ¡Gracias Quimitube! ¡ Tu ayuda es inmensa… gracias, gracias! 🙂

    Ester, 5 Años Antes Reply

  6. HOLA, ME GUSTA LA MANERA Y PACIENCIA EN QUE EXPLICAS, PERO NOSE SI PUEDES HACER UN VIDEO ACERCA DEL TEMA DE ELECTROLISIS PORFAVOR, PARA ENTENDERLO MUCHO MEJOR, EXCELENTE VIDEO, GRACIAS 😀

    Ronald, 2 Años Antes Reply

    • Hola Ronald, gracias por tu comentario. Es cierto que el vídeo teórico de electrolisis todavía no está realizado, aunque no puedo decirte una fecha próxima para grabarlo… Lo lamento. Sin embargo, puedes consultarnos tus dudas. Un saludo grande.

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  7. Hola profe!
    En primer lugar felicitaros por esta página que a tantos estudiantes nos salva la vida. Yo estudio un doble grado de mecánica + diseño y tras suspender tres veces, he aprobado al fin y con un notable, y todo gracias a ti 😀 Ojalá hubiese profes como tú en la uni.
    Después de dos años siguiendo esta página, creo que ahora que he aprobado voy a echar de menos la química!!
    Gracias Carmen!!

    Paula, 1 Año Antes Reply


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