TEMA 9. ELECTROQUÍMICA
9.1- Una disolución de CdCl2
y HCl en agua se electroliza con una corriente de 2,0 A. Se desprende 1,00 L de
cloro ( medido a 25ºC y 770 mm Hg ) en un electrodo y se depositan 2,25 g de
cadmio en el otro. Calcular el tiempo que dura la electrolisis y el volumen de
hidrógeno desprendido, medido en las mismas condiciones que el cloro.
Pesos atómicos: Cl (
35,5 ), Cd ( 112,4 ), H ( 1,0 ).
9.2- Completar y ajustar las
siguientes reacciones. Predecir cuáles de ellas se producirán de forma
espontánea si la actividad de todas las especies implicadas es 1,0.
a.- H2O2
+ Cu2+ ® Cu + O2
b.- Ag+ + Fe2+ ® Ag + Fe3+
c.- I- + NO3- ® I2
+ NO
d.- H2SO3 + H2S ® S
Potenciales de
reducción estándar ( en voltios ):
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Cu2+
/ Cu = 0,34 |
O2
/ H2O2 = 0,68 |
Ag+ / Ag = 0,80 |
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Fe3+ / Fe2+ =
0,77 |
I2 / I- = 0,54 |
NO3- / NO = 0,96 |
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H2SO3 / S = 0,45 |
S / H2S = 0,14 |
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9.3- Calcular la f.e.m. para la
pila Zn (s) / Zn2+ (0,01 M) // Cu2+ (2,0M) / Cu (s) y las
concentraciones de los iones cuando la f.e.m. cae hasta 1,0 v, sabiendo que los
volúmenes de las dos disoluciones son iguales y que eº (pila) = 1,10 v.
9.4- El ion cuproso se
caracteriza por su tendencia a experimentar dismutación en disolución acuosa,
por lo que a veces se dice que no puede existir en tal disolución. Para evaluar
esta afirmación, calcular (para una disolución en contacto con cobre metálico):
a.- ¿Cuál es la
máxima concentración posible de ion cuproso en una disolución 1,0 M en ion
cúprico?.
b.- ¿Puede existir
una disolución acuosa 0,1 M en ion cuproso?.
Datos: eº Cu+/Cu
= 0,52v y eº Cu2+/Cu+ = 0,15v
9.5- La f.e.m. estándar de la
pila Ag / AgCl (s)/KCl (ac) // Fe3+ (ac),Fe2+ (ac) / Pt
tiene un valor de 0,548 v. Se pide:
a.- Describir el
proceso anódico, catódico y global, y calcular el valor de DGº, en kcal/mol,
indicando si la reacción es o no espontánea.
b.- Calcular el valor
de la constante del equilibrio que se establece.
c.- Calcular el valor
de la f.e.m. de la pila si se supone que [Cl-]=0,5 M, [Fe2+]=0,01
M y [Fe3+]=0,1 M.
9.6- El voltaje medido en una
pila, a 25ºC, es 0,58 V. La notación de la pila es
Pt / H2 (1 atm) / H+ (? M) // Cu2+ (1,0 M)
/ Cu. Se pide:
a.- Escribir la
reacción que se produce, indicando las especies oxidantes y reductoras.
b.- Calcular el pH de
la disolución en la que está sumergido el electrodo de hidrógeno, sabiendo que
eº (Cu2+ / Cu) = 0,34 V.
c.- Calcular la
concentración de una disolución de ácido acético que tenga un pH igual al
obtenido en el anterior apartado. La constante de disociación para este ácido
es 1,76·10-5.
9.7- Una pila está formada por un
electrodo de plata sumergido en un litro de una disolución 0,1 M de Ag+,
otro de platino sumergido en un litro de disolución 0,01 M de ClO4-
y 0,01 M de HCl, y un puente salino. Se pide:
a.- Potencial de la
pila y reacciones que tienen lugar en el ánodo y en el cátodo.
b.- Variación de
energía libre estándar de la reacción.
c.- Esquema de la
pila, indicando el sentido del movimiento de los electrones y de los iones.
d.- Diagrama de la
pila.
e.- Potencial de la
pila cuando el pH en la disolución donde está sumergido el platino varía un 50%
respecto al inicial, una vez que ha empezado a funcionar.
Datos: eº ( ClO4-
/ Cl- ) = 1,49 V y eº ( Ag+ / Ag ) = 0,80 V.
