1. Se dispone de una disolución acuosa de AgNO3 1 M.
a) Si se sumerge un alambre de cobre, ¿se oxidará el cobre? Justifique
la respuesta.
b) Si el alambre fuese de oro, ¿se oxidará el oro? Justifique la
respuesta.
Datos: Potenciales de reducción estándar Eo(Ag+/Ag) = 0,80 V ;
Eo(Cu2+/Cu) = 0,34 V; Eo(Au3+/Au) = 1,50 V
Oxidar el cobre es realizar la reacción Cu-----Cu+2 + 2e-
La reacción transcurriría en el ánodo de una pila.
Para saber si es espontánea tengo que conocer la d.d.p. de la pila. E cátodo- E anodo
Con la plata 0,80-0,34= 0,46V la reacción tiene lugar.
La plata puede oxidar al cobre ya que su potencial es mayor.
Con el oro 0,80-1,5=-0,7 V la reacción no tiene lugar
la plata no puede oxidar al oro. En realidad lo que ocurre es lo contrario, el oro oxida a la plata.
2. El gas cloro se puede
obtener por reacción de ácido clorhídrico con ácido nítrico, produciéndose
simultáneamente dióxido de nitrógeno y agua.
a) Ajuste la ecuación por el
método del ión-electrón.
b) Calcule el volumen de cloro obtenido, a 17 ºC y 720 mm de mercurio,
cuando reaccionan 100 mL de una disolución de ácido clorhídrico 0,5 M con ácido
nítrico en exceso.
Datos: 760 mm de Hg=1 atm R=0,082
atmL/ºK.mol Masas relativas:
Cl:35,5 H:1
HCl + HNO3 → NO2 + H2O + Cl2
El Cloro pasa de menos 1 a 0. El Cloro se oxida.
El N pasa de +5 a +4 El N se reduce.
2Cl- → Cl2 + 2e-
2H+ + 1e- NO3- → NO2 + H2O multiplico por 2 y sumo
2Cl- + 2 NO3- + 4H+ → Cl2 + 2NO2 + 2H2O reacción iónica
2HCl + 2HNO3 → 2NO2 + 2H2O + Cl2
100 mL de ácido clorhídrico 0,5M
son 0,05 moles de ácido
Con 0,05 moles de ácido se obtienen 0,05/2=0,025 moles de cloro
Que en volumen p.V=nRT V=0,63L
de cloro
3.- Sea una pila constituida, en condiciones estándar, por un
electrodo de plata sumergido en una
disolución de nitrato de plata y un electrodo de cadmio sumergido en una
disolución de nitrato de cadmio.
a) Dibuje el esquema de la pila, indicando ánodo, cátodo, el sentido
de circulación de los electrones y el
movimiento de los iones.
b) Escriba las reacciones que ocurren en los electrodos, la reacción
global, y calcule la fuerza
electromotríz estándar de la pila.
c) ¿Para qué se pone el puente salino? Escriba la notación de la pila.
Datos: Eo (Ag+/Ag) = 0,80 V; Eo (Cd2+/Cd) = - 0,40 V
Los iones plata cogen los
electrones y por tanto está en el cátodo
Ag+ + 1e- →
Ag
Los electrones van del ánodo al cátodo. Los iones plata se pegan al
cátodo y los iones cadmio salen del ánodo. En el puente salino tendremos otros
iones que equilibran la carga y la concentración de las disoluciones.
F.e.m. 0,80-(-0,40) = 1.2 V
Cd / Cd+2 II Ag+
/ Ag
4. Se hace pasar una corriente eléctrica de 2’5 A durante 2 horas a
través de una celda electrolítica que contiene una disolución de Ni(NO3)
a) ¿Qué masa en gramos de níquel metálico se depositará en el cátodo?
b) ¿Cuántos
moles de electrones se han necesitado?
Datos. F = 96500 C. Masa atómica: Ni = 58’7
Ni+ +
1e- → Ni
1 átomo de Níquel necesito 1 electrón
1mol de Níquel necesito
1mol de electrones = 96500C
He hecho pasar una carga de Q= 2,5. 7200 = 18000C
Moles de electrones son 18000/96500= 0,186 moles de
electrones
Y por tanto de níquel 0,186 moles es decir
10,95g de níquel.
5. En la reacción en medio básico:
KMnO4
+ KI + H2O → MnO2 +
I2 + KOH
a)
Indica el número de oxidación de cada elemento.
b)
Escribe las semireacciones de oxidación y
reducción.
c)
¿Qué sustancia es la oxidante y cual la
reductora?
d)
Ajusta la reacción.
K: +1
Mn:+7 O:-2 I:-1
→ Mn:+4 I:0
El manganeso se reduce y el yodo se oxida.
Semireacciones:
3e- 2H2O
+ MnO4-1 → MnO2 +
4OH- reducción multiplico por 2
2I- → I2 + 2e- oxidación multiplico por 3
6I- + 4H2O + 2 MnO4-1 → 2MnO2 + 8OH- +3I2 ecuación iónica
6KI + 4H2O + 2 KMnO4 → 2MnO2 + 8KOH
+3I2
El oxidante es el permanganato (se reduce)
y el reductor el ión ioduro (se oxida)
