Corriente de Migración y corriente de Difusión

Presentación del tema: "Corriente de Migración y corriente de Difusión"— Transcripción de la presentación:

1 Corriente de Migración y corriente de Difusión

2 Corriente de Migración y corriente de Difusión
Cuando se establece un régimen estacionario, la velocidad total de electrólisis es igual a la velocidad de transporte de las sustancias electrolizadas La velocidad total es la suma de las dos fracciones, una debida a la electrólisis de los iones transportados por migración y la otra debida a la electrólisis transportados por difusión:

3 Corriente de Migración y corriente de Difusión
Signo positivo de i si procede una oxidación Signo negativo de i si procede una reducción Esto mismo es aplicable a las corrientes de difusión y de migración

4 Corriente originada por el transporte por difusión
Corriente originada por el transporte por migración Los transportes van en sentido contrario

5 En el caso de que las sustancias electrolizadas sean moléculas la corriente de migración iM será igual a cero. En el seno de la disolución, la corriente i es igual a la cantidad de cargas desplazadas por unidad de tiempo La fracción de la corriente total, relativa a la migración en uno de los iones será:

6 Donde Ƭ es el número de transporte de ese ion, es decir la fracción de cargas transportadas:
z = carga del ion c = concentración ℓ = una constante denominada conductividad equivalente

7 Si este ion es electrolizado, se puede deducir la corriente correspondiente a su electrolisis por migración iM. El número de cargas desplazadas por este ion, viene dado por: El número de iones desplazados por migración es:

8 Si n es el número de electrones que intervienen en la electrólisis de este ion, la parte de corriente de electrólisis iM debida al transporte del ion por migración será: Si hay varios iones electrolizados simultáneamente entones la ecuación se transforma en:

9 Por otro lado, como la corriente
y la corriente de migración es: Podemos relacionar, ambas ecuaciones, y determinar así la corriente de difusión:

10 Ejemplo Consideremos la electrólisis de ácido clorhídrico Anodo Cátodo
El número de transporte del ion H+ y del ion Cl-:

11 como: Experimentalmente se sabe que: entonces sustituimos este valor en la ecuación y nos queda:

12 El numerador representa el desplazamiento por migración y el denominador del número de electrones totales cambiados en los electrodos Anodo 4 iones H+ desplazándose por migración hacia el cátodo 1 iones Cl- desplazándose por migración hacia el ánodo 5 iones totales 5 iones totales Cátodo 1 ion Cl- desplazándose por migración hacia el ánodo 4 iones H+ por migración hacia el cátodo

13 Consideremos ahora que:
en el ánodo (Cl-): significa que 4 iones Cl- llegan al ánodo por difusión en el cátodo (H+): significa que 1 ion H+ llega por difusión al cátodo

14 Balance en el ánodo en el cátodo 1 Cl- migración 4 H+ 4 Cl- difusión
Reacción electroquímica Reacción electroquímica

15 El balance de Cl-: en el ánodo en el cátodo
migración 4 H+ 4 Cl- difusión 1 H+ El balance de Cl-: en el ánodo 1 Cl- llega por migración 5 Cl- desaparecen por electrólisis 4 Cl- llegan por difusión en el cátodo 1 Cl- migra desde el cátodo y 1 Cl- llega por difusión

16 El balance de H+: en el cátodo en el ánodo
1 Cl- migración 4 H+ 4 Cl- difusión 1 H+ El balance de H+: en el cátodo 4 H+ llegan por migración 5 H+ desaparecen por electrólisis 1 H+ llega por difusión en el ánodo 4 H+ migran y 4 H+ llegan por difusión