REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE ELECTRONES SEPTIEMBRE 2015

Transcripción

1 REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE ELECTRONES SEPTIEMBRE El permanganato de potasio actúa como oxidante en medio ácido, dando como producto Mn 2+. Por el contrario, como oxidante en medio básico el permanganato de potasio da como producto MnO 2. a) Ajuste las semirreacciones del anión permanganato como oxidante en medio ácido y en medio básico. b) Razone qué medio es necesario (ácido o básico) si se quiere usar permanganato de potasio para oxidar una barra de plata. c) De acuerdo con los resultados del apartado anterior, calcule qué volumen de una disolución de permanganato de potasio 0,2 M es necesario para oxidar 10,8 g de plata metálica. Datos. E o (V): Ag+ /Ag = 0,80; MnO 4 /Mn 2+ = 1,51; MnO 4 /MnO 2 = 0,59. Masa atómica Ag = 108. MODELO Justifique si cada una de las siguientes afirmaciones es verdadera o falsa: a) En la reacción S + O 2 SO 2, el oxigeno es el reductor. b) En el HClO el estado de oxidación del Cl es 1. c) Una pila formada por los pares redox Cu 2+ /Cu (E o = 0,34 V) y Ag + /Ag (E o = 0,80 V) tiene un potencial normal de 0,46 V. d) A partir de los siguientes potenciales de reducción: E o (Fe 3+ /Fe) = 0,04 V; E o (Zn 2+ /Zn)= 0,76 V, se deduce que el proceso redox que se produce con esos dos electrodos viene dado por la reacción 2Fe Zn 2Fe + 3Zn 2+. SEPTIEMBRE Ajuste las siguientes reacciones redox y justifique si son espontaneas: a) Cl 2 + Cd Cd 2+ + Cl. b) Cu 2+ + Cr Cu + Cr 3+. Datos. E o (V): Cr 3+ /Cr = 0,74; Cu 2+ /Cu = 0,34; Cd 2+ /Cd = 0,40; Cl 2 /Cl - = 1,3. JUNIO Se dispone de dos barras metálicas grandes, una de plata y otra de cadmio, y de100 ml de sendas disoluciones de sus correspondientes nitratos, con concentración 0,1 M para cada una de ellas. a) Justifique que barra metálica habría que introducir en que disolución para que se produzca una reacción espontanea. b) Ajuste la reacción molecular global que tiene lugar de forma espontanea, y calcule su potencial. c) Si esta reacción está totalmente desplazada hacia los productos, calcule la masa del metal depositado al terminar la reacción. Datos: E o (V): Ag+/Ag = 0,80; Cd 2+ /Cd= -0,40. Masas atómicas: Ag = 108; Cd= 112. MODELO A 30 ml de una disolución de CuSO4 0,1 M se le añade aluminio metálico en exceso.

2 a) Escriba y ajuste las semirreacciones de reducción y oxidación e indique el comportamiento oxidante o reductor de las especies que intervienen. b) Calcule E 0 y justifique si la reacción es o no espontánea. c) Determine la masa de aluminio necesaria para que se consuma todo el sulfato de cobre. Datos. E 0 (Cu 2+ /Cu) = 0,34 V; E O (Al 3+ /Al) = 1,69 V. Masa atómica: Al = 27,0. SEPTIEMBRE Para llevar a cabo los procesos indicados en los apartados a) y b) se dispone de cloro y iodo moleculares. Explique cuál de estas dos sustancias se podría utilizar en cada caso, qué semirreacciones tendrían lugar, la reacción global y cuál sería el potencial de las reacciones para: a) Obtener Ag + a partir de Ag. b) Obtener Br 2 a partir de Br. Datos.E 0 (Cl 2 /Cl ) = 1,36 V; E 0 (Br 2 /Br ) = 1,06 V; E 0 (I 2 /I ) = 0,53 V; E 0 (Ag + /Ag) = 0,80 V. JUNIO Cuando se introduce una barra de Zn en una disolución acuosa de HCl se observa la disolución de la barra y el desprendimiento de burbujas de gas. En cambio, cuando se introduce una barra de plata en una disolución de HCl no se observa ninguna reacción. A partir de estas observaciones: a) Razone qué gas se está desprendiendo en el primer experimento. b) Justifique qué signo tendrán los potenciales E o (Zn 2+ /Zn) y E o (Ag + /Ag). c) Justifique si se produce reacción cuando se introduce una barra de Zn en una disolución acuosa de AgCl. MODELO Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando su respuesta: a) La reacción redox entre el Sn y el Pb 2+ es espontánea. b) El Sn se oxida espontáneamente en medio ácido. c) La reducción del Pb 2+ con sodio metálico tiene un potencial E = 0,125 2 x (-2,713) = 5,5551 V. d) La reducción del Sn 2+ con sodio metálico tiene un potencial E = (-2,713) = 2,576 V. Datos. Potenciales normales de reducción (V): E 0 (Sn 2+ /Sn) = - 0,137 V, E 0 (Pb 2+ /Pb) = 0,125 V, E 0 (Na + /Na) = - 2,7139 V. 9- A 30 ml de una disolución de CuSO 4 0,1 M se le añade polvo de hierro en exceso. a) Escriba y ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción e indique el comportamiento oxidante o reductor de las especies que intervienen. b) Calcule E 0 y justifique si la reacción es o no espontánea. c) Determine la masa de hierro necesaria para llevar a cabo esta reacción. Datos-E 0 (Cu 2+ /Cu) = 0,34 V, E 0 (Fe 3+ /Fe) = - 0,04 V, Masa atómica Fe = 56. JUNIO A partir de los valores de los potenciales estándar proporcionados en este enunciado, razone si cada una de las siguientes afirmaciones es verdadera o falsa: a) Cuando se introduce una barra de cobre en una disolución de nitrato de plata, se recubre la plata.

3 b) Los iones Zn 2+ reaccionan espontáneamente con los iones Pb 2+, al ser positivo el potencial resultante. c) Cuando se introduce una disolución de Cu 2+ en un recipiente de plomo, se produce una reacción química. d) Cuando se fabrica una pila con los sistemas Ag + /Ag y Zn 2+ /Zn, el ánodo es el electrodo de plata. Datos. E 0 (Ag + /Ag) = 0,80 V, E 0 (Zn 2+ /Zn) = - 0,76 V, E 0 (Pb 2+ /Pb) = - 0,14 V, E 0 (Cu 2+ /Cu) = 0,34 V. MODELO A partir de los potenciales que se dan en los datos, justifique: a) La pareja de electrodos con la que se construirá la pila galvánica con mayor potencial. Calcule su valor. b) Las semirreacciones del ánodo y el cátodo de la pila del apartado anterior. c) La pareja de electrodos con la que se construirá la pila galvánica con menor potencial. Calcule su valor. d) Las semirreacciones del ánodo y el cátodo de la pila del apartado anterior. Datos. E 0 (Sn 2+ /Sn) = - 0,14 V, E 0 (Pt 2+ /Pt) = 1,20 V, E 0 (Al 3+ /Al) = - 1,79 V, E 0 (Cu 2+ /Cu) = 0,34 V. SEPTIEMBRE Se intenta oxidar cobre metálico (Cu Cu e - ) por reacción con ácido nítrico, ácido sulfúrico y ácido clorhídrico. Considerando los potenciales indicados: a) Escriba y ajuste las semirreacciones de reducción de los tres ácidos. b) Calcule E 0 para las reacciones de oxidación del cobre con los tres ácidos y justifique que solo una de ellas es espontánea. Datos. E 0 (Cl 2 /Cl - ) = 1,36 V, E 0 (Cu 2+ /Cu) = 0,34 V, E 0 (NO 3 - /NO) = 0,96 V, E 0 (SO 4 2- /SO 2 ) = 0,17 V. JUNIO Suponiendo una pila galvánica formada por un electrodo de Ag (s9 sumergido en una disolución de AgNO 3 y un electrodo de Pb (s) sumergido en una disolución de Pb(NO 3 ) 2, indique: a) La reacción que tendrá lugar en el ánodo. b) La reacción que tendrá lugar en el cátodo. c) La reacción global. d) El potencial de la pila. Datos. E 0 (Pb 2+ /Pb) = - 0,13 V, E 0 (Ag + /Ag) = 0,80 V. SEPTIEMBRE Dados los siguientes pares redox: Mg 2+ /Mg; Cl 2 /Cl - ; Al 3+ /Al; Ag + /Ag. a) Escriba y ajuste las semirreacciones de reducción de cada uno de ellos. b) Qué especie sería el oxidante más fuerte? Justifique su respuesta. c) Qué especie sería el reductor más fuerte? Justifique su respuesta. d) Podría el Cl 2 oxidar al Al 3+? Justifique su respuesta. Datos. E 0 (Mg 2+ /Mg) = - 2,37 V; E 0 (Cl 2 /Cl - ) = 1,36 V; E 0 (Al 3+ /Al) = - 1,66 V; E 0 (Ag + /Ag) = 0,80 V.

4 15- En dos recipientes que contienen 100 ml de disolución 1 M de sulfato de zinc y de nitrato de plata, respectivamente, se introducen electrodos de cobre metálico. Sabiendo que solo en uno de ellos se produce reacción: a) Calcule los potenciales estándar de las dos posibles reacciones y justifique cuál se produce de forma espontánea. Para el proceso espontáneo, indique la especie que se oxida y la que se reduce. b) Calcule qué masa de cobre ha reaccionado en el proceso espontáneo cuando se consume totalmente el otro reactivo. Datos. E 0 (Zn 2+ /Zn) = - 0,76 V; E 0 (Cu 2+ /Cu) = 0,34 V; E 0 (Ag + /Ag) = 0,80 V; masa atómica del Cu = 63, El dicromato de potasio oxida al yoduro de sodio en medio ácido sulfúrico originándose entre otros, sulfato de sodio, sulfato de cromo (III) y yodo. a) Formule las semirreacciones de oxidación y reducción. b) Formule la reacción iónica y diga cuáles son las especies oxidante y reductora. c) Formule la reacción molecular. d) Justifique si el dicromato de potasio oxidaría al cloruro de sodio. Datos. E 0 (Cr 2 O 7 2- /Cr 3+ ) = 1,33 V; E 0 (Cl 2 /Cl - ) = 1,36 V. 17- El cadmio metálico reacciona con ácido nítrico concentrado produciendo monóxido de nitrógeno, como uno de los productos de la reacción: a) Escriba y ajuste las semirrreaciones de oxidación y reducción así como la ecuación iónica global. b) Calcule el potencial de la reacción y justifique si la reacción se produce de manera espontánea. c) Qué volumen de ácido nítrico 12 M es necesario para consumir completamente 20,2 gramos de cadmio? Datos: Masa atómica de Cd = 112; E 0 (Cd 2+ /Cd) = - 0,40 V; E 0 (NO 3 - /NO) = 0,96 V. JUNIO Suponiendo una pila galvánica formada por un electrodo de Mg (s) sumergido en una disolución de Mg(NO 3 ) 2 y un electrodo de Cu (s) sumergido en una disolución de Cu(NO 3 ) 2, indique: a) La reacción que tendrá lugar en el ándodo. b) La reacción que tendrá lugar en el cátodo. c) La reacción global. d) El potencial de la pila. Datos. E 0 (Mg 2+ /Mg) = - 2,37 V; E 0 (Cu 2+ /Cu) = 0,34 V. 19- Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) En una pila galvánica, la reacción de reducción tiene lugar en el ánodo. b) En la pila Daniell, la reducción de los cationes Cu 2+ tiene lugar en el polo positivo de la pila. c) En una pila galvánica, el polo negativo recibe el nombre de cátodo. d) En la pila Daniell, la oxidación del Zn tiene lugar en el ánodo. 20- Para los pares redox: Cl 2 /Cl -, I 2 /I - y Fe 3+ /Fe 2+ : a) Indique los agentes oxidantes y reductores en cada caso. b) Justifique si se producirá una reacción redox espontánea al mezclar Cl 2 con una disolución de KI.

5 c) Justifique si se producirá una reacción redox espontánea al mezclar I 2 con una disolución que contiene Fe 2+. d) Para la reacción redox espontánea de los apartados b) y c), ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción y la reacción iónica global. Datos: E 0 (Cl 2 /Cl - ) = 1,36 V; E 0 (I 2 /I - ) = 0,53 V; E 0 (Fe 3+ /Fe 2+ ) = 0,77 V. SEPTIEMBRE Se quiere oxidar el ión bromuro, del bromuro de sodio, a bromo empleando una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno 0,2 M en presencia de ácido sulfúrico. Respecto a dicha reacción: a) Ajuste las semirreacciones iónicas y la reacción molecular global. b) Calcule el potencial estándar par la reacción global. c) Calcule la masa de bromuro de sodio que se oxidaría a bromo empleando 60 ml de peróxido de hidrógeno. d) Calcule el volumen de bromo gaseoso, medido a 150 ºC y 790 mm Hg, desprendido en el proceso anterior. Datos. R = 0,082 atm.l.k -1.mol -1. Masas atómicas: Na = 23; Br = 80. E o (H 2 O 2 /H 2 O) = 1,77 V; E o (Br 2 /Br - ) = 1,06 V. JUNIO Dadas las dos reacciones siguientes sin ajustar: i) Br - (ac) + Cl - (ac) Br 2 (g) + Cl 2 (g) ii) Zn (s) + NO 3 - (ac) + H + Zn 2+ (ac) + NO (g) + H 2 O a) Justifique por qué una de ellas no se puede producir. b) Ajuste las semirreacciones de oxidación y de reducción de la reacción que si se puede producir. c) Ajuste la reacción global de la reacción que sí se puede producir. d) Justifique si es espontánea dicha reacción. Datos: E o (Br 2 /Br - ) = 1,06 V; E o (Cl 2 /Cl - ) = 1,36 V; E o (NO 3 - /NO) = 0,96 V; E o (Zn 2+ /Zn) = - 0,76 V. MODELO Dada la siguiente reacción de oxidación-reduccción en medio ácido (sin ajustar): Fe 2+ + Cr 2 O H + Fe 3+ + Cr 3+ + H 2 O a) Indique el número (estado) de oxidación del cromo en los reactivos y en los productos. b) Ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción. c) Ajuste la reacción iónica global. d) Razone si la reacción es o no espontánea en condiciones estándar a 25ºC. Datos a 25 ºC. E o : Cr 2 O 7 2- /Cr 3+ = 1,33 V; Fe 3+ / Fe 2+ = 0,77 V. SEPTIEMBRE En una pila electroquímica, el ánodo está formado por una barra de cobre sumergida en una disolución acuosa de nitrato de cobre (II), mientras que el cátodo consiste en una lámina de plata sumergida en una disolución acuosa de nitrato de plata. a) Formule las semirrreacciones del ánodo y del cátodo. b) Formule la reacción global iónica y molecular de la pila.

6 c) Explique de forma justificada por qué se trata de una pila galvánica. d) o para la reacción globlal. Datos. E o (Ag + /Ag) = 0,80 V; E o (Cu 2+ /Cu) = 0,34 V. MODELO Dada la reacción en la que el ión permanganato (tetraoxomanganato (VII)) oxida, en medio ácido, al dióxido de azufre, obteniéndose ión tetraoxosulfato (VI) e ion manganeso (II). a) Ajuste la reacción ionica por el método del ion-electrón. b) Calcule el potencial estándar de la pila y justifique si la reacción será o no espontánea en esas condiciones. c) Calcule el volumen de una disolución de permanganato 0,015 M necesario para oxidar 0,32 g de dióxido de azufre. Datos: Potenciales estándar de electrodo: MnO 4 -, H + / Mn 2+ = + 1,51 V; SO 4 2-, H + /SO 2 (g) = + 0,17 V; Pesos atómicos: S = 32 y O = 16. SEPTIEMBRE Se introduce una barra de Mg en una disolución 1 M de MgSO 4 y otra de Cd en una disolución 1 M de CdCl 2 y se cierra el circuito conectando las barras mediante un conductor metálico y las disoluciones mediante un puente salino de KNO 3 a 25 ºC. a) Indique las reacciones parciales que tienen lugar en cada uno de los electrodos, muestre el cátodo, el ánodo y la reacción global, y calcule el potencial de la pila. b) Responda a las mismas cuestiones del apartado anterior, si en este caso el electrodo de Mg 2+ /Mg se sustituye por una barra de Ag sumergida en una disolución 1 m de iones Ag +. Datos: E o (Mg 2+ /Mg) = -2,37 V; E o (Cd 2+ /Cd) = -0,40 V; E o (Ag + /Ag) = + 0,80 V. JUNIO En una disolución en medio ácido, el ion MnO 4 - oxida al H 2 O 2, obteniéndose Mn 2+, O 2 y H 2 O. a) Nombre todos los reactivos y productos de la reacción, indicando los estados de oxidación del oxígeno y del manganeso en cada uno de ellos. b) Escriba y ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción en medio ácido. c) Ajuste la reacción global. d) Justifique en función de los potenciales dados, si la reacción es espontánea o no en condiciones estándar. Datos. E o (MnO 4 - /Mn 2+ ) = 1,51 V; E o (O 2 /H 2 O 2 ) = 0,70 V. SEPTIEMBRE En disolución ácida, el ion dicromato oxida al ácido oxálico (H 2 C 2 O 4 ) a CO 2 según la reacción (sin ajustar): Cr 2 O H 2 C 2 O 4 Cr 3+ + CO 2 a) Indique los estados de oxidación de todos los átomos en cada uno de los reactivos y productos de dicha reacción. b) Escriba y ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción. c) Ajuste la reacción global. d) Justifique si es espontánea o no en condiciones estándar. Datos.- E o (Cr 2 O 7 2- /Cr 3+ ) = 1,33 V; E o (CO 2 /H 2 C 2 O 4 ) = - 0,49 V. JUNIO 2006

7 29- En la oxidación de agua oxigenada con 0,2 moles de permanganato, realizada en medio ácido a 25 ºC y 1 atm de presión, se producen 2 L de O 2 y cierta cantidad de Mn 2+ y agua. a) Escriba la reacción iónica ajustada que tiene lugar. b) Justifique, empleando los potenciales de reducción, si es una reacción espontánea en condiciones estándar y 25 ºC. c) Determine los gramos de agua oxigenada necesarios para que tenga lugar la reacción. d) Calcule cuántos moles de permanganato se han añadido en exceso. Datos: Masas atómicas: O = 16 y H = 1. R = 0,082 atm.l.mol -1.K -1. E o (MnO 4 - /Mn 2+ ) = 1,51 V; E o (O 2 /H 2 O 2 ) = 0,68 V; MODELO Considerando los siguientes metales: Zn, Mg, Pb y Fe. a) Ordénelos de mayor a menor facilidad de oxidación. b) Cuáles de estos metales pueden reducir Fe 3+ a Fe 2+ pero no Fe 2+ a Fe metálico? Justifique las respuestas. Datos: E o (Zn 2+ /Zn) = - 0,76 V; E o (Mg 2+ /Mg) = - 2,37 V; E o (Pb 2+ /Pb) = - 0,13 V; E o (Fe 2+ /Fe) = - 0,44 V; E o (Fe 3+ /Fe 2+ ) = - 0,77 V. SEPTIEMBRE Un vaso contiene 100 cm 3 de disolución de cationes Au + 0,03 M. Este catión se reduce y oxida simultáneamente (dismutación) a oro metálico (Au) y catión Au 3+ hasta que se agota todo el catión Au +. a) Ajuste la reacción redox que se produce. b) Calcule el potencial de la reacción. c) Calcule la concentración resultante de iones Au 3+ en disolución. d) Calcule la masa de Au que se forma. Datos.- E o (Au 3+ /Au + ) = + 1,25 V; E o (Au + /Au) = + 1,70 V; F = C mol -1. Masa atómica: Au = 197. JUNIO En una celda voltaica se produce la reacción: K 2 Cr 2 O H 2 SO Ag Cr 2 (SO 4 ) H 2 O + 3 Ag 2 SO 4 + K 2 SO 4 a) Calcule el potencial estándar de la celda. b) Calcule los gramos de sulfato de plata formados a partir de 2,158 g de plata. c) Si se dispone de una disolución de ácido sulfúrico de concentración 1,47 g L -1, calcule el volumen de la misma que se necesita para oxidar 2,158 g de plata. Datos.- E o (Cr 2 O 7 2- /Cr 3+ ) = 1,33 V; E o (Ag + /Ag) = 0,80 V. Masas atómicas: Ag = 107,9; H = 1; O = 16; S = 32. MODELO Complete y ajuste, en medio ácido, las semirreacciones de oxidación y de reducción así como la reacción global. Indique si son espontáneas las reacciones globales en función de los potenciales normales redox. a) Cr 2 O S 2- + H + Cr b) KMnO 4 + HCl + SnCl 2 SnCl

8 Datos.- E o (Cr 2 O 7 2- /Cr 3+ ) = 1,33 V; E o (S/S 2- ) = 0,14 V; E o (MnO 4 - /Mn 2+ ) = 1,51 V; E o (Sn 4+ /Sn 2+ ) = 0,15 V. MODELO Conociendo los potenciales normales de reducción de los halógenos: i. Oxidación del ión bromuro por yodo. ii. Reducción de cloro por ión bromuro. iii. Oxidación del ioduro con cloro. a) Escriba las siguientes reacciones y determine cuáles serán espontáneas: b) Justifique cuál es la especie más oxidante y cuál es más reductora. Datos: E o F2/F - = 2,85 V, E o Cl2/Cl - = 1,36 V, E o Br2/Br - = 1,07 V, E o I2/I - = 0,54 V. JUNIO Considerando condiciones estándar, justifique cuáles de las siguientes reacciones tienen lugar espontáneamente y cuáles sólo pueden llevarse a cabo por electrólisis: a) Fe 2+ + Zn Fe + Zn 2+ b) 2 H 2 O 2 H 2 (g) + O 2 (g) en medio ácido. c) I Fe 2+ 2 I Fe 3+ d) Fe + 2 Cr 3+ Fe Cr 2+ Datos: E o (Fe 2+ /Fe) = - 0,44 V; : E o (Zn 2+ /Zn) = - 0,77 V; : E o (O 2 /H 2 O) = 1,23 V; : E o (Fe 3+ /Fe 2+ ) = 0,77 V; : E o (Cr 3+ /Cr 2+ ) = - 0,42 V; : E o (I 2 /I - ) = - 0,76 V. MODELO Conteste razonadamente a las siguientes cuestiones y ajuste por el método del ion-electrón las reacciones que tengan lugar de forma espontánea. a) Qué especie es el oxidante más fuerte y cuál el reductor más fuerte? b) Qué sucede si una disolución de sulfato de hierro (II) se guarda en un recipiente de cobre? y si una de sulfato de cobre (II) se guarda en un recipiente de hierro? c) Se formará un recubrimiento metálico sobre una barra de plomo introducida en una disolución acuosa 1 M de Ag +? Datos.- E o (voltios): (Mg 2+ /Mg) = 2,37; (Fe 2+ /Fe) = 0,44; (Pb 2+ /Pb) = 0,13; (Cu 2+ /Cu) = 0,34; (Ag + /Ag) = 0,80. SEPTIEMBRE Conteste razonadamente si las reacciones que se dan en los siguientes apartados serán espontáneas, ajustando los procesos que tengan lugar: a) Al agregar aluminio metálico a una disolución acuosa de iones Cu 2+. b) Al agregar un trozo de manganeso a una disolución acuosa 1 M de Pb(NO 3 ) 2. Datos.- E o (Al 3+ /Al) = - 1,66 V; E o (Cu 2+ /Cu) = 0,34 V; E o (Mn 2+ /Mn) = - 1,18 V; E o (Pb 2+ /Pb) = - 0,12 V. JUNIO En medio ácido, el ión permanganato (MnO 4 - ) se utiliza como agente oxidante fuerte. Conteste razonadamente a las siguientes preguntas y ajuste las reacciones iónicas que se puedan predecir: a) Reacciona con Fe (s)?

9 b) Oxidaría al H 2 O 2? Datos.- E o (MnO 4 - /Mn 2+ ) = 1,51 V; E o (Fe 2+ /Fe) = - 0,44 V; E o (O 2 /H 2 O 2 ) = 0,70 V. SEPTIEMBRE Se dispone de una pila formada por un electrodo de zinc, sumergido en una disolución 1 M de Zn(NO 3 ) 2 y conectado con un electrodo de cobre, sumergido en una disolución 1 m de Cu(NO 3 ) 2. Ambas disoluciones están unidas por un puente salino. a) Escriba el esquema de la pila galvánica y explique la función del puente salino. b) Indique en qué electrodo tiene lugar la oxidación y en cuál la reducción. c) Escriba la reacción global que tiene lugar e indique en qué sentido circula la corriente. d) En qué electrodo se deposita el cobre? Datos.- E o (Zn 2+ /Zn) = - 0,76 V; E o (Cu 2+ /Cu) = 0,34 V. SEPTIEMBRE Considerando los datos adjuntos, deduzca si se producirán las siguientes reacciones de oxidación-reducción y ajuste las que puedan producirse: a) MnO Sn 2+ b) NO Mn 2+ c) MnO IO 3 - d) NO Sn 2+ Datos.- E o (MnO 4 - /Mn 2+ ) = 1,51 V; E o (IO 4 - /IO 3 - ) = 1,65 V; E o (Sn 4+ /Sn 2+ ) = 0,15 V; E o (NO 3 - /NO) = 0,96 V. SEPTIEMBRE Dados los valores de potencial estándar de reducción de los siguientes sistemas: E o (I 2 /I - ) = 0,53 V; E o (Br 2 /Br - ) = 1,07 V; E o (Cl 2 /Cl - ) = 1,36 V. Indique razonadamente: a) Cuál es la especie química más oxidante entre todas las mencionadas anteriormente? b) Cuál es la forma reducida con mayor tendencia a oxidarse? c) Es espontánea la reacción entre el cloro molecular y el ion yoduro? d) Es espontánea la reacción entre el ion cloruro y el bromo molecular? JUNIO Deduzca razonadamente y escribiendo la reacción ajustada: a) Si el hierro en su estado elemental puede ser oxidado a hierro (II) con MoO b) Si el hiero (II) puede ser oxidado a hierro (III) con NO 3 -. Datos: E o (MoO 4 2- /Mo 3+ ) = 0,51 V. E o (NO 3 - /NO) = 0,96 V. E o (Fe 3+ /Fe 2+ ) = 0,77 V. E o (Fe 2+ /Fe o ) = - 0,44 V. 43- Una muestra de 20 g de latón (aleación de cinc y cobre) se trata con ácido clorhídrico, desprendiéndose 2,8 litros de hidrógeno gas medido a 1 atm y 25 ºC. a) Formule y ajuste la reacción o reacciones que tienen lugar. b) Calcule la composición de la aleación, expresándola como tanto por ciento en peso. Datos: R = 0,082 atm l K -1 mol -1 ; E o (Zn 2+ /Zn) = 0,76 V; E o (Cu 2+ /Cu) = + 0,34 V; E o (H + /H 2 ) = +0,00 V. Masas atómicas: Zn = 65,4; Cu = 63,5; H = 1,0. SEPTIEMBRE 1998

10 44- Los electrodos de una pila galvánica son de aluminio y cobre. a) Escriba las semirreacciones que se producen en cada electrodo, indicando cuál será el ánodo y cuál será el cátodo. b) Calcule la fuerza electromotriz de la pila. c) Cuál será la representación simbólica de la pila? d) Razone si alguno de los dos metales produciría hidrógeno gaseoso al ponerlo en contacto con ácido sulfúrico. Datos: Potenciales normales: Al 3+ /Al = - 1,67 V; Cu 2+ /Cu = 0,35 V; H + /H 2 = 0,00 V. JUNIO Dada la siguiente tabla de potenciales normales expresados en voltios: a) Escriba el nombre de: i. La forma reducida del oxidante más fuerte. ii. Un catión que pueda ser oxidante y reductor. iii. La especie más reductora. iv. Un anión que pueda ser oxidante y reductor. b) Escriba y ajuste dos reacciones que sean espontáneas entre especies que figuren en la tabla que correspondan a: v. Una oxidación de un catión por un anión. vi. Una reducción de un catión por un anión. Par redox Cl 2 /Cl - ClO /ClO 3 ClO /ClO 2 Cu 2+ /Cu o SO 2-3 /S 2- SO 2-4 /S 2- Sn 4+ /Sn 2+ Sn 2+ /Sn o E o 1,35 1,19 1,16 0,35 0,23 0,15 0,15-0,14