CUESTIONES REDOX1.- a) Defina el concepto electrónico de oxidación y reducción.b) Indique cuál o cuáles de las semirreacci...
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4.- El monóxido de nitrógeno gaseoso (NO) se prepara por reacción del cobre metálicocon ácido nítrico, obteniéndose, ademá...
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6.- El ácido sulfúrico concentrado reacciona con el bromuro de potasio para darsulfato de potasio, bromo, dióxido de azufr...
7.- En medio ácido, el ion cromato oxida al ion sulfito según la ecuación:CrO4=+ SO3=+ H+Cr3++ SO4=+ H2Oa) Ajuste la ecuac...
8.- Cuando reacciona el zinc metálico con nitrato de potasio en medio sulfúrico, seproduce la siguiente reacción:Zn + KNO3...
9.- El KMnO4, en medio ácido sulfúrico, reacciona con el H2O2 para dar MnSO4, O2,H2O y K2SO4a) Ajuste la reacción molecula...
10.- El (NH4)2Cr2O7 se descompone por calentamiento según la siguiente reacción sinajustar:(NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + H2Oa) ...
11.- El cloro gaseoso(Cl2) oxida al hidróxido de cromo(III) en presencia de hidróxidode potasio. En la reacción anterior s...
12.- En una valoración, 31,25 mL de una disolución 0,1 M de Na2C2O4 (oxalato de sodio)en medio ácido consumen 17,38 mL de ...
13.- El estaño metálico, en presencia de ácido clorhídrico, es oxidado por el dicromatode potasio (K2Cr2O7) a cloruro de e...
ELECTROQUÍMICA1.- A la vista de los siguientes potenciales normales de reducción:Eo (Na+/Na) = - 2,71 V; Eo (H+/H2) = 0,00...
2.- Explique mediante la correspondiente reacción, que sucede cuando en unadisolución de sulfato de hierro (II) se introdu...
3.- Si se introduce una lámina de zinc en una disolución de sulfato de cobre(II),CuSO4, se observa que el cobre se deposit...
4.- Se sabe que el flúor desplaza al yodo de los yoduros para formar el fluorurocorrespondiente.a) Escriba las semirreacci...
6.- Dados los potenciales normales de reducción Eo(Pb2+/Pb) = -0,13 V y Eo(Cu2+/Cu) =0,34 V.a) Escriba las semirreacciones...
7.- a) ¿Reaccionará una disolución acuosa de ácido clorhídrico con hierro metálico?b) ¿Reaccionará una disolución acuosa d...
8.- Sabiendo que:Zn (s) /Zn2+(1 M) ||H+(1 M)/H2(1 atm)/Pt(s) Eopila = 0,76 VZn(s) /Zn2+(1 M) // Cu2+(1 M) /Cu(s) Eopila = ...
10.- La notación de una pila electroquímica es: Mg | Mg2+(1M) || Ag+(1M) | Aga) Calcule el potencial estándar de la pila.b...
ELECTROLISIS1.- Para cada una de las siguientes electrolisis, calcule:a) La masa de zinc metálico depositada en el cátodo ...
2.- Tres cubas electrolíticas conectadas en serie, contienen disoluciones acuosas deAgNO3 la primera, de Cd(NO3)2 la segun...
3.- Enuncia las leyes de FaradaySolución:a) 1ª Ley: La cantidad de sustancia depositada o liberada al paso de una corrient...
4.- A través de una cuba electrolítica que contiene una disolución de nitrato decobalto(II) pasa una corriente eléctrica d...
5.- Se desea conocer la cantidad de electricidad que atraviesa dos cubaselectrolíticas conectadas en serie, que contienen ...
6.- A través de un litro de disolución 0,1 M de nitrato de plata se hace pasar unacorriente de 0,15 A durante 6 horas.a) D...
7.- Una muestra de un metal se disuelve en ácido clorhídrico y se realiza la electrolisisde la disolución. Cuando han pasa...
8.- a) ¿Qué cantidad de electricidad es necesaria para que se deposite en el cátodotodo el oro contenido en un litro de di...
9.- La fórmula de un cloruro metálico es MCl4. Se realiza la electrolisis a unadisolución de dicho cloruro haciendo pasar ...
10.- A una disolución acuosa de una sal de osmio se electroliza durante dos horas conuna corriente de intensidad 1,5 A. Ca...
11.- Para platear un objeto se ha estimado que es necesario depositar 40 gramos deplata.a) Si se realiza la electrólisis c...
12.- Se electroliza una disolución acuosa de ácido sulfúrico (se desprende hidrógeno yoxígeno).a) ¿Qué cantidad de carga e...
13.- Una corriente de 6 amperios pasa a través de una disolución acuosa de ácidosulfúrico durante 2 horas.Calcule:a) La ma...
14.- a) Calcule el tiempo necesario para que una corriente de 6 amperios deposite190’50 g de cobre de una disolución de Cu...
15.- Una corriente de 5 Amperios que circula durante 30 minutos deposita 3,048gramos de zinc en el cátodo.a) Calcula la ma...
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Cuestiones problemas redox

  1. 1. CUESTIONES REDOX1.- a) Defina el concepto electrónico de oxidación y reducción.b) Indique cuál o cuáles de las semirreacciones siguientes:ClO2-Cl-; S SO4=; Fe2+Fe3+;corresponden a una oxidación y cuál o cuáles a una reducción.c) Indique la variación del número de oxidación del cloro, hierro y azufre.Solución:a) Oxidación: Es el proceso en el que un átomo de un elemento o de un compuestopierde electrones.Reducción: Es el proceso en el que un átomo de un elemento o de un compuesto ganaelectrones.b)2 222 42 34 4 2 : Re4 6 8 :1 :ClO H e Cl H O ducciónS H O e SO H OxidaciónFe e Fe Oxidación− + − −− − ++ − ++ + ++ − +−c) El Cloro pasa de +3 a -1 . El hierro pasa de +2 a +3. El Azufre pasa de 0 a +6 .
  2. 2. 2.- De las siguientes reacciones:HCO3-+ H+CO2 + H2OCuO + NH3 N2 + H2O + CuKClO3 KCl + O2a) Justifique si son todos procesos redox.b) Escriba las semirreacciones redox donde proceda.Solución:a) En la reacción: HCO3-+ H+CO2 + H2O; los números de oxidación del C, O ehidrógeno no cambian. Por tanto no es una reacción redox.En la reacción: CuO + NH3 N2 + H2O + Cu ; el Cobre pasa de +2 a 0 y elNitrógeno de -3 a 0. Por tanto el Cobre se reduce y el Nitrógeno se oxida. Es unareacción redox.En la reacción: KClO3 KCl + O2 ; el Cloro pasa de +5 a -1 y el Oxígeno de -2 a 0.Por tanto el Cloro se reduce y el Oxígeno se oxida. Es una reacción redox.b) CuO + NH3 N2 + H2O + Cu23 22 : Re2 6 6 :oCu e Cu ducciónNH e N H Oxidación+ −− ++− +KClO3 KCl + O23 2226 6 3 : Re2 4 :ClO H e Cl H O ducciónO e O Oxidación− + − −− −+ + +−
  3. 3. 3.- Dadas las siguientes reacciones:NaOH + HNO3 NaNO3 + H2OCu + Cl2 CuCl2CH4 + O2 CO2 + 2H2Oa) Justifique si todas son de oxidación-reducción.b) Identifique el agente oxidante y el reductor donde proceda.Solución:a) En la reacción: NaOH + HNO3 NaNO3 + H2O; los números de oxidación de loselementos no cambian. Por tanto no es una reacción redox.En la reacción: Cu + Cl2 CuCl2 ; el Cobre pasa de 0 a +2 y el Cloro de 0 a -1. Portanto el Cobre se oxida y el Cloro se reduce. Es una reacción redox.En la reacción: CH4 + O2 CO2 + 2H2O ; el Carbono pasa de -4 a +4 y el Oxígeno de0 a -2. Por tanto el Carbono se oxida y el Oxígeno se reduce. Es una reacción redox.b) Cu + Cl2 CuCl22022 :2 2 : ReoCu e Cu OxidaciónCl e Cl ducción− +− −−+El Cobre es el agente Reductor y el Cloro es el agente Oxidante.CH4 + O2 CO2 + 2H2O4 2 2222 8 8 :4 2 : ReCH H O e CO H OxidaciónO e O ducción− +− −+ − ++El Metano es el agente Reductor y el Oxígeno es el agente Oxidante.
  4. 4. 4.- En las siguientes semirreaciones: SO4=SO ; Ag+Ag ; ClO-Cl-;Mn2+MnO4-a) ¿Cuáles corresponden a una oxidación y cuáles a una reducción?.b) ¿Cuál es la variación del número de oxidación del azufre, plata, cloro y manganeso?.c) ¿Qué especie de cada reacción es la oxidante?.Solución:a)24 26 4 3 : ReSO H e SO H O ducción− + −+ + +1 : ReoAg e Ag ducción+ −+22 2 : ReClO H e Cl H O ducción− + − −+ + +22 44 5 8 :Mn H O e MnO H Oxidación+ − − ++ − +b) El número de oxidación del azufre pasa de +6 a +2; la plata de +1 a 0; el cloro de +1a -1 y el manganeso de +2 a +7.c) Son agentes oxidantes el SO4=; Ag+; ClO-y el MnO4-.
  5. 5. 5.- Para la reacción: HNO3 + C CO2 + NO + H2OJustifique la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientes:a) El número de oxidación del oxígeno pasa de - 2 a 0.b) El carbono se oxida a CO2.c) El HNO3 se reduce a NO.Solución:a) Falso. El número de oxidación del oxígeno en todos los compuestos es -2.b) Verdadero. 2 22 4 4 :C H O e CO H Oxidación− ++ − +c) Verdadero. 3 24 3 2 : ReNO H e NO H O ducción− + −+ + +
  6. 6. 6.- a) Indique los números de oxidación del nitrógeno en las siguientes moléculas:N2;NO; N2O N2O2.b) Escriba la semirreacción de reducción del HNO3 a NO.Solución:a) Los números de oxidación del nitrógeno son: 0; +2; +1 y +2.b) 3 24 3 2 : ReNO H e NO H O ducción− + −+ + +7.- Dadas las siguientes reacciones (sin ajustar):CaO + H2O Ca(OH)2Ag + HNO3 AgNO3 + NO2 + H2ORazone:a) Si son de oxidación-reducción.b) ¿Qué especies se oxidan y qué especies se reducen?Solución:a) CaO + H2O Ca(OH)2 . No es una reacción redox ya que los números de oxidaciónde todos los elementos que intervienen en la reacción no cambian.En la reacción : Ag + HNO3 AgNO3 + NO2 + H2O3 2 22 1 : Re1 :oNO H e NO H O ducciónAg e Ag Oxidación− + −− ++ + +−En esta reacción el número de oxidación del nitrógeno pasa de +5 a +4(reducción) y laplata pasa de 0 a +1(oxidación). Por tanto es una reacción redox.b) El ácido nítrico se reduce y la plata se oxida.
  7. 7. 8.- La siguiente reacción redox tiene lugar en medio ácido:MnO4-+ Cl-+ H+Mn2++ Cl2 + H2OIndique, razonando la respuesta, la veracidad o falsedad de las afirmacionessiguientes:a) El Cl-es el agente reductor.b) El MnO4-experimenta una oxidación.c) En la reacción, debidamente ajustada, se forman 4 moles de H2O por cada molde MnO4-.Solución:En la reacción el número de oxidación del manganeso pasa de +7 a +2 (reducción) y elcloro pasa de -1 a 0 (oxidación)24 28 5 4 : ReMnO H e Mn H O ducción− + − ++ + +22 2 :Cl e Cl Oxidación− −−____________________________________24 2 22 10 16 2 5 8MnO Cl H Mn Cl H O− − + ++ + + +a) Verdadera. El ion cloruro se oxida y por tanto es el agente reductor.b) Falsa. El ion permanganato se reduce (gana electrones).c)Verdadera. Como puede verse en el ajuste final de la reacción, por cada dos molesde permanganato se forman 8 moles de agua. Es decir 1mol de MnO4-/2moles de agua.
  8. 8. PROBLEMAS REDOX1.- Cuando el óxido de manganeso(IV) reacciona con ácido clorhídrico se obtiene cloro,cloruro de manganeso(II) y agua.a) Ajuste esta reacción por el método del ion-electrón.b) Calcule el volumen de cloro, medido a 20ºC y 700 mm de mercurio de presión, quese obtiene cuando se añade un exceso de ácido clorhídrico sobre 20 g de un mineralque contiene un 75% en peso de riqueza en dióxido de manganeso.Datos: R = 0,082 atm.L.K-1.mol-1Masas atómicas: O = 16; Mn = 55.Solución:a) MnO2 + HCl Cl2 + MnCl2 + H2O22 24 2 2MnO H e Mn H O+ − ++ + +22 2Cl e Cl− −−________________________22 2 22 4 2MnO Cl H Mn Cl H O− + ++ + + +Llevando los coeficientes a la ecuación anterior y teniendo en cuenta que hay queponer 4H+se obtiene:MnO2 + 4HCl Cl2 + MnCl2 + 2H2Ob) MMnO2 = 87 g/mol2 2221 1275 120 0,172100 870,172 0,082 (20 273)4,48700760gramosMnO molClgramosMineral molesClgramosMineral gramosMnOnRT moles atmLK mol KV LitrosClp atm− −× × =⋅ ⋅ += = =
  9. 9. 2.- El yodo (I2) reacciona con el ácido nítrico diluido formando ácido yódico (HIO3) ydióxido de nitrógeno.a) Ajuste la reacción por el método del ion-electrón.b) Calcule los gramos de yodo y de ácido nítrico necesarios para obtener 2 litros deNO2 (g) medidos en condiciones normales.Masas atómicas: H = 1; N = 14; O = 16; I = 127.Solución:a) I2 + HNO3 HIO3 + NO23 2 22 1NO H e NO H O− + −+ + +2 2 36 10 122I H O e IO H− − ++ − +Multiplicando la primera ecuación por 10 y sumando las dos semirreaccionesobtendremos:3 2 210 20 10 10 10NO H e NO H O− + −+ + +2 2 36 10 122I H O e IO H− − ++ − +_________________________________________3 2 2 2 3 210 20 6 10 2 12 10NO I H H O NO IO H H O− + − ++ + + + + +3 2 2 3 210 8 10 2 4NO I H NO IO H O− + −+ + + +Llevando los coeficientes a la ecuación, tendremos:I2 + 10 HNO3 2 HIO3 + 10 NO2 + 4 H2Ob) MHNO3 = 63 g/mol ; MI2 = 254 g/mol2 22 22 2322 32 21 2542 2,2722,4 1010 6312 5,6322,4 10molNO gramosILitrosNO gramosILitrosNO molesNOgramosHNOmolNOLitrosNO gramosHNOLitrosNO molesNO× × =⋅× × =
  10. 10. 3.- El I2O5 oxida al CO, gas muy toxico, a dióxido de carbono en ausencia de agua,reduciéndose él a I2.a) Ajuste la reacción molecular por el método del ion-electrón.b) Calcule los gramos de I2O5 necesarios para oxidar 10 litros de CO que seencuentran a 75ºC y 700 mm de mercurio de presión.Datos: R = 0,082 atm.L.K-1.mol-1. Masas atómicas: O = 16; I = 127.Solución:a) I2O5 + CO CO2 + I22 5 2 210 10 5I O H e I H O+ −+ + +2 22 2CO H O e CO H− ++ − +Multiplicando la segunda ecuación por 5 y sumando las dos semirreaccionesobtendremos:2 5 2 210 10 5I O H e I H O+ −+ + +2 25 5 10 5 10CO H O e CO H− ++ − +__________________________________2 5 2 2 2 25 10 5 5 5 10I O CO H H O I H O CO H+ ++ + + + + +2 5 2 25 5I O CO I CO+ +Llevando los coeficientes a la ecuación, tendremos:I2O5 + 5 CO 5 CO2 + I2b) MI2O5 = 334 g/mol1 12 52 570010760 0,3230,082 (75 273)3340,323 21,585COatm LitrospVn molesCORT atmLK mol KgramosI OmolesCO gramosI OmolesCO− −×= = =⋅ +× =
  11. 11. 4.- El monóxido de nitrógeno gaseoso (NO) se prepara por reacción del cobre metálicocon ácido nítrico, obteniéndose, además, nitrato de cobre (II) y agua.a) Ajuste por el método del ion electrón la reacción anterior.b) ¿Cuántos moles de ácido y qué peso de cobre se necesitan para preparar 5 L de NO,medidos a 730 mm de mercurio y a la temperatura de 25ºC?c) Datos: Masas atómicas: H = 1; N = 14; O = 16; Cu = 63,5.Datos: R = 0,082 atm.L.K-1.mol-1.Solución:a) Cu + HNO3 NO + Cu(NO3)2 + H2O22oCu e Cu− +−3 24 3 2NO H e NO H O− + −+ + +Multiplicando la primera ecuación por 3, la segunda ecuación por 2 y sumando las dossemirreacciones obtendremos:3 22 8 6 2 4NO H e NO H O− + −+ + +23 6 3oCu e Cu− +−_______________________________23 22 8 3 2 3 4oNO H Cu NO Cu H O− + ++ + + +Llevando los coeficientes a la ecuación, tendremos:3 Cu + 8 HNO3 2 NO + 3 Cu(NO3)2 + 4 H2Ob) MHNO3 = 63 g/mol1 1337305760 0,1970,082 (25 273)80,197 0,78823 63,50,197 18,762NOatm LitrospVn molesNORT atmLK mol KmolesHNOmolesNO molesHNOmolesNOgramosCumolesNO gramosCumolesNO− −×= = =⋅ +× =⋅× =
  12. 12. 5.- El ácido sulfúrico reacciona con cobre para dar sulfato de cobre (II), dióxido deazufre y agua.a) Ajuste, por el método del ion electrón, la reacción molecular.b) ¿Qué masa de sulfato de cobre (II) se puede preparar por la acción de 2 mL deácido sulfúrico del 96% de riqueza en peso y densidad 1,84 g/mL sobre cobre enexceso?Masas atómicas: H = 1; O = 16; S = 32; Cu = 63,5.Solución:a) Cu + H2SO4 CuSO4 + SO2 + H2O22oCu e Cu− +−24 2 24 2 2SO H e SO H O− + −+ + +Sumando directamente las dos semirreacciones obtendremos:2 24 2 24 2oSO Cu H SO Cu H O− + ++ + + +Llevando los coeficientes a la ecuación, tendremos:Cu + 2 H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2 H2Ob) MCuSO4 = 159,5 g/mol ; MH2SO4 = 98 g/mol2 4 42 4496 159,51,8421 100 2 982,87gramosH SO gramosCuSOgramosDisoluciónmLDisoluciónmLDisolución gramosDisolución gramosH SOgramosCuSO× × × =⋅=
  13. 13. 6.- El ácido sulfúrico concentrado reacciona con el bromuro de potasio para darsulfato de potasio, bromo, dióxido de azufre y agua.a) Iguale la reacción por el método del ion electrón.b) Calcule el volumen de bromo líquido (densidad = 2,92 g/mL) que se obtendrá altratar 90,1 g de bromuro de potasio con suficiente cantidad de ácido sulfúrico.Masas atómicas: K = 39; Br = 80.Solución:a) H2SO4 + KBr K2SO4 + Br2 + SO2 + H2O22 2 oBr e Br− −−24 2 24 2 2SO H e SO H O− + −+ + +Sumando directamente las dos semirreacciones obtendremos:24 2 2 24 2 2oSO H Br SO Br H O− + −+ + + +Llevando los coeficientes a la ecuación, tendremos:2H2SO4 + 2KBr K2SO4 + Br2 + SO2 + 2H2Ob) MKBr = 119 g/mol ; MBr2 =160 g/mol2 222160 190,1 20,742 119 2,92gramosBr mLBrgramosKBr mLBrgramosKBr gramosBr× × =⋅
  14. 14. 7.- En medio ácido, el ion cromato oxida al ion sulfito según la ecuación:CrO4=+ SO3=+ H+Cr3++ SO4=+ H2Oa) Ajuste la ecuación iónica por el método del ion-electrón.b) Si 25 mL de una disolución de Na2SO3 reaccionan con 28’1 mL de disolución 0’088Mde K2CrO4 , calcule la molaridad de la disolución de Na2SO3.Solución:a) CrO4=+ SO3=+ H+Cr3++ SO4=+ H2O2 34 28 3 4CrO H e Cr H O− + − ++ + +2 23 2 42 2SO H O e SO H− − − ++ − +Multiplicando la primera ecuación por 2, la segunda ecuación por 3 y sumando las dossemirreacciones obtendremos:2 34 22 16 6 2 8CrO H e Cr H O− + − ++ + +2 23 2 43 3 6 3 6SO H O e SO H− − − ++ − +___________________________________________2 2 3 24 3 2 4 22 3 16 3 2 3 8 6CrO SO H H O Cr SO H O H− − + + − ++ + + + + +2 2 3 24 3 4 22 3 10 2 3 5CrO SO H Cr SO H O− − + + −+ + + +Llevando los coeficientes a la ecuación, tendremos:2CrO4=+ 3SO3=+ 10H+2Cr3++ 3SO4=+ 5H2Ob)32 32 42 32 432 3 2 330,08828,1 3,71 101000 2º 3,71 100,150,025molesNa SOmolesK CrOmLDisolución molesNa SOmLDisolución molesK CrOn molesNa SO molesNa SOM MLitrosDisolución LitrosDisolución−−× × = ⋅⋅= = =
  15. 15. 8.- Cuando reacciona el zinc metálico con nitrato de potasio en medio sulfúrico, seproduce la siguiente reacción:Zn + KNO3 + H2SO4 ZnSO4 + (NH4)2SO4 + K2SO4 + H2Oa) Ajuste la reacción por el método del ion-electrónb) Dada la reacción redox ajustada en medio básico:3KClO + 2KCrO2 + 2KOH 3KCl + 2K2CrO4 + H2OCalcular los gramos de agua que se forman cuando reaccionan totalmente 10 moles deKClO.Masas atómicas: O=16; H=1Solución:a) Zn + KNO3 + H2SO4 ZnSO4 + (NH4)2SO4 + K2SO4 + H2O22oZn e Zn− +−3 4 210 8 3NO H e NH H O− + − ++ + +Multiplicando la primera ecuación por 4 y sumando las dos semirreaccionesobtendremos:24 8 4oZn e Zn− +−3 4 210 8 3NO H e NH H O− + − ++ + +_____________________________23 4 24 10 4 3oNO Zn H NH Zn H O− + + ++ + + +Como al llevar los coeficientes a la ecuación habría que poner en el ion amonio un ½,conviene previamente multiplicar la ecuación obtenida por 2. Quedaría entonces:23 4 22 8 20 2 8 6oNO Zn H NH Zn H O− + + ++ + + +Llevando finalmente estos coeficientes a la ecuación, tendremos:8Zn + 2KNO3 + 10H2SO4 8ZnSO4 + (NH4)2SO4 + K2SO4 + 6H2Ob) 3KClO + 2KCrO2 + 2KOH 3KCl + 2K2CrO4 + H2O221810 603gramosH OmolesKClO gramosH OmolesKClO× =
  16. 16. 9.- El KMnO4, en medio ácido sulfúrico, reacciona con el H2O2 para dar MnSO4, O2,H2O y K2SO4a) Ajuste la reacción molecular por el método del ion-electrón.b) ¿Qué volumen de O2 medido a 1520 mm de mercurio y 125 ºC se obtiene a partir de100 g de KMnO4?R= 0,082 atm・L・K-1・mol-1. Masas atómicas: C = 12; O = 16; K = 39; Mn = 55.Solución:a) KMnO4 + H2O2 + H2SO4 MnSO4 + O2 + K2SO4 + H2O24 28 5 4MnO H e Mn H O− + − ++ + +2 2 22 2oH O e O H− +− +Multiplicando la primera ecuación por 2, la segunda ecuación por 5 y sumando las dossemirreacciones obtendremos:24 22 16 10 2 8MnO H e Mn H O− + − ++ + +2 2 25 10 5 10oH O e O H− +− +____________________________________24 2 2 2 22 5 16 2 5 8 10oMnO H O H Mn O H O H− + + ++ + + + +24 2 2 2 22 5 6 2 5 8oMnO H O H Mn O H O− + ++ + + +Llevando estos coeficientes a la ecuación, tendremos:2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 2MnSO4 + 5O2 + K2SO4 + 8H2Ob) MKMnO4 = 158 g/mol24 241 125100 1,582 1581,58 0,082 (125 273)25,781520760molesOgramosKMnO molesOgramosHMnOnRT moles atmLK mol KV LitrosOp atm− −× =⋅⋅ ⋅ += = =
  17. 17. 10.- El (NH4)2Cr2O7 se descompone por calentamiento según la siguiente reacción sinajustar:(NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + H2Oa) Ajústela por el método del ion-electrón.b) ¿Qué volumen de nitrógeno se obtiene a 730 mm de Hg y 30ºC, cuando se calientan2 moles de (NH4)2Cr2O7?.Solución:a) (NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + H2O4 22 6 8NH e N H+ − +− +22 7 2 3 28 6 4Cr O H e Cr O H O− + −+ + +Sumando las dos semirreacciones obtendremos:22 7 4 2 3 2 28 2 8 4Cr O H NH Cr O N H H O− + + ++ + + + +22 7 4 2 3 2 22 4Cr O NH Cr O N H O− ++ + +Llevando estos coeficientes a la ecuación, tendremos:(NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + 4H2Ob)24 2 2 7 24 2 2 71 1212 (NH ) Cr O 21 (NH ) Cr O2 0,082 (30 273)51,73730760molNmoles molesNmolnRT moles atmLK mol KV LitrosNp atm− −× =⋅ ⋅ += = =
  18. 18. 11.- El cloro gaseoso(Cl2) oxida al hidróxido de cromo(III) en presencia de hidróxidode potasio. En la reacción anterior se obtienen como productos cromato de potasio,cloruro de potasio y agua, según la reacción:Cl2 + Cr(OH)3 + KOH K2CrO4 + KCl + H2Oa) Ajuste la ecuación iónica y molecular por el método del ion-electrónb) Calcule los gramos de cloruro de potasio que se pueden obtener en la reacción apartir de 0,5 Litros de cloro, medidos a 20ºC y 730 mm de Hg, con un exceso de losotros reactivos.Datos: R = 0,082 atm.L.K-1.mol-1. Masas atómicas: Cl=35,5; K=39.Solución:a) Cl2 + Cr(OH)3 + KOH K2CrO4 + KCl + H2O2 2 2Cl e Cl− −+3 22 44 3 8Cr H O e CrO H+ − − ++ − +Multiplicando la primera ecuación por 3, la segunda ecuación por 2 y sumando las dossemirreacciones obtendremos:23 6 6Cl e Cl− −+3 22 42 8 6 2 16Cr H O e CrO H+ − − ++ − +_______________________________3 22 2 42 3 8 2 6 16Cr Cl H O CrO Cl H+ − − ++ + + +Sumando a los dos miembros de ecuación 16OH-y simplificando las moléculas de agua, obtendremos:3 22 2 42 3 8 16 2 6 16 16Cr Cl H O OH CrO Cl H OH+ − − − + −+ + + + + +3 22 2 4 22 3 8 16 2 6 16Cr Cl H O OH CrO Cl H O+ − − −+ + + + +3 22 4 22 3 16 2 6 8Cr Cl OH CrO Cl H O+ − − −+ + + +Llevando los coeficientes a la ecuación y teniendo en cuenta que en la misma hay doscompuestos con grupos OH, repartimos los 16 OH y tendremos:3Cl2 + 2Cr(OH)3 + 10KOH 2K2CrO4 + 6KCl + 8H2Ob) MKCl = 74,5 g/mol2 21 1227300,5760 0,020,082 (20 273)6 74,50,02 2,983Clatm LPVn molesClRT atmLK mol KgramosKClmolesCl gramosKClmolesCl− −⋅= = =⋅ +⋅× =
  19. 19. 12.- En una valoración, 31,25 mL de una disolución 0,1 M de Na2C2O4 (oxalato de sodio)en medio ácido consumen 17,38 mL de una disolución de KMnO4 de concentracióndesconocida. Sabiendo que el oxalato pasa a CO2 y el permanganato a Mn2+.a) Ajuste la ecuación iónica por el método del ion-electrón.b) Calcule la concentración de la disolución de KMnO4.Datos: Masas atómicas: O = 16; K = 39; Mn = 55.Solución:a) C2O42-+ MnO4-CO2 + Mn2+22 4 22 2C O e CO− −−24 28 5 4MnO H e Mn H O− + − ++ + +Multiplicando la primera ecuación por 5, la segunda por 2 y sumando las dossemirreacciones obtendremos:22 4 25 10 10C O e CO− −−24 22 16 10 2 8MnO H e Mn H O− + − ++ + +__________________________________2 24 2 4 2 22 16 5 2 10 8MnO H C O Mn CO H O− + − ++ + + +b)2 2 4 42 2 42 2 4 2 2 434340,1 231,251000 51,25 101,25 100,0720,01738molNa C O molesKMnOmLDisoluciónNa C OmLDisoluciónNa C O molesNa C OmolesKMnOmolesKMnOM MLitrosDisolución−−× × == ⋅⋅= =
  20. 20. 13.- El estaño metálico, en presencia de ácido clorhídrico, es oxidado por el dicromatode potasio (K2Cr2O7) a cloruro de estaño (IV) reduciéndose el dicromato a Cr(III).a) Ajuste, por el método del ion-electrón, la ecuación molecular completa.b) Calcule la riqueza en estaño de una aleación si un gramo de la misma una vezdisuelta se valora, en medio ácido clorhídrico, con dicromato de potasio 0,1 M,gastándose 25 mL del mismo.Masa atómica: Sn = 119Solución:a) Sn + K2Cr2O7 + HCl SnCl4 + Cr3+2 32 7 214 6 2 7Cr O H e Cr H O− + − ++ + +44oSn e Sn− +−Multiplicando la primera ecuación por 2, la segunda por 3 y sumando las dossemirreacciones obtendremos:2 32 7 22 28 12 4 14Cr O H e Cr H O− + − ++ + +43 12 3oSn e Sn− +−_________________________________2 3 42 7 22 3 28 4 3 14oCr O Sn H Cr Sn H O− + + ++ + + +Llevando estos coeficientes a la ecuación, tendremos:3Sn + 2K2Cr2O7 + 28HCl 4CrCl3 + 3SnCl4 + 4KCl + 14H2Ob)2 2 72 2 70,1 3 11925 0,4461000 20,446% 100 44,6%1molesK Cr O gramosSnmLDisolución gramosSnmLDisolución molesK Cr OgramosRiquezagramo⋅× × == × =
  21. 21. ELECTROQUÍMICA1.- A la vista de los siguientes potenciales normales de reducción:Eo (Na+/Na) = - 2,71 V; Eo (H+/H2) = 0,00 V; Eo (Cu2+/Cu) = + 0,34 VRazone:a) Si se desprenderá hidrógeno cuando se introduce una barra de sodio en unadisolución 1 M de ácido clorhídrico.b) Si se desprenderá hidrógeno cuando se introduce una barra de cobre en unadisolución acuosa de ácido clorhídrico 1 M.c) Si el sodio metálico podrá reducir a los iones Cu(II).Solución:a) Consideremos que las dos semirreacciones redox que pueden tener lugar son:22 2H e H+ −+ Eo (H+/H2) = 0,00 V1Na e Na− +− Eo (Na+/Na) = - 2,71Para la reacción global:22 2 2H Na H Na+ ++ +El potencial normal de la pila : 0.0 ( 2,71) 2,71o o opila cátodo ánadoE E E Voltios∆ = − = − − = . Comoeste potencial es positivo, la reacción es espontánea y por tanto será posible.b) Consideremos que las dos semirreacciones redox que pueden tener lugar son:22 2H e H+ −+ Eo (H+/H2) = 0,00 V22Cu e Cu− +− Eo (Cu2+/Cu) = + 0,34 VPara la reacción global:222H Cu H Cu+ ++ +El potencial normal de la pila : 0.0 0,34 0,34o o opila cátodo ánadoE E E Voltios∆ = − = − = − . Como estepotencial es negativo, la reacción no es espontánea y por tanto no será posible.c) Consideremos que las dos semirreacciones redox que pueden tener lugar son:22Cu e Cu+ −+ Eo (Cu2+/Cu) = + 0,34 V1Na e Na− +− Eo (Na+/Na) = - 2,71 VPara la reacción global:22 2Cu Na Cu Na+ ++ +El potencial normal de la pila : 0.34 ( 2,71) 3,05o o opila cátodo ánadoE E E Voltios∆ = − = − − = . Comoeste potencial es positivo, la reacción es espontánea y por tanto será posible.
  22. 22. 2.- Explique mediante la correspondiente reacción, que sucede cuando en unadisolución de sulfato de hierro (II) se introduce una lamina de:a) Cdb) ZnDatos: Eo (Zn2+/Zn) = - 0,76 V; Eo (Fe2+/Fe) = -0,44 V; Eo (Cd2+/Cd) = - 0,40 V.Solución:a) Consideremos que las dos semirreacciones redox que pueden tener lugar son:22Fe e Fe+ −+ Eo (Fe2+/Fe) = -0,44 V22Cd e Cd− +− Eo (Cd2+/Cd) = -0,40 VPara la reacción global:2 2Fe Cd Fe Cd+ ++ +El potencial normal de la pila : 0,44 ( 0,40) 0,04o o opila cátodo ánadoE E E Voltios∆ = − = − − − = − . Comoeste potencial es negativo, la reacción no es espontánea y por tanto no será posible.b) Consideremos que las dos semirreacciones redox que pueden tener lugar son:22Fe e Fe+ −+ Eo (Fe2+/Fe) = -0,44 V22Zn e Zn− +− Eo (Cd2+/Cd) = - 0,76 VPara la reacción global:2 2Fe Zn Fe Zn+ ++ +El potencial normal de la pila : 0,44 ( 0,76) 0,32o o opila cátodo ánadoE E E Voltios∆ = − = − − − = . Comoeste potencial es positivo, la reacción es espontánea y por tanto será posible. Esdecir se depositará átomos de hierro en la barra de zinc y simultáneamente losátomos de zinc de la barra pasarán a la disolución como iones Zn2+.
  23. 23. 3.- Si se introduce una lámina de zinc en una disolución de sulfato de cobre(II),CuSO4, se observa que el cobre se deposita en la lámina, se pierde el color azul de ladisolución y la lámina de zinc se disuelve.a) Explique, razonadamente, este fenómeno.b) Escriba las reacciones observadas.Solución:a) La disolución pierde el color azul por que los iones Cu2+de la disolución se reducen acobre metálico que se deposita en la barra de zinc. Mientras la barra de zinc sedisuelve por que el zinc metálico se oxida a Zn2+.b) 22Cu e Cu+ −+22Zn e Zn− +−______________Reacción global: 2 2Cu Zn Cu Zn+ ++ +
  24. 24. 4.- Se sabe que el flúor desplaza al yodo de los yoduros para formar el fluorurocorrespondiente.a) Escriba las semirreacciones que tienen lugar.b) Sabiendo que Eo (I2/I-) = + 0,53 V, justifique cuál de los tres valores de Eosiguientes:+ 2,83 V; + 0,53 V y - 0,47 V, corresponderá al par F2/F-.Solución:a) 2 2 2F e F− −+ ; 22 2I e I− −−b) Consideremos que las dos semirreacciones redox que pueden tener lugar son:2 2 2F e F− −+ Eo (F2/F-) = “x” V22 2I e I− −− Eo (I2/I-) = + 0,53 VPara la reacción global:2 22 2F I F I− −+ +El potencial normal de la pila : 0,53o o opila cátodo ánadoE E E x∆ = − = − . Como este potencial tieneque ser positivo para que la reacción sea espontánea, el único valor válido del potencialdel flúor tiene que ser + 2,83 V.5.- Se construye una pila con los pares Fe2+/Fe y Sn4+/Sn2+.a) Indique que par actúa como ánodo, que par actúa como cátodo y escriba lasreacciones que tienen lugar en el electrodo.b) Calcule la f.e.m. de la pila.Datos: Eo (Fe2+/Fe) = - 0,45 V; Eo (Sn4+/Sn2+) = 0,15 V.Solución:a) Teniendo en cuenta los valores de los potenciales normales, el cátodo estaráformado por el par Sn4+/Sn2+y el ánodo por el par Fe2+/Fe.4 22Sn e Sn+ − ++22Fe e Fe− +−b) Para la reacción global:4 2 2Sn Fe Sn Fe+ + ++ +El potencial normal de la pila : 0,15 ( 0,45) 0,60o o opila cátodo ánadoE E E Voltios∆ = − = − − =
  25. 25. 6.- Dados los potenciales normales de reducción Eo(Pb2+/Pb) = -0,13 V y Eo(Cu2+/Cu) =0,34 V.a) Escriba las semirreacciones y la reacción ajustada de la pila formada.b) Calcule su fuerza electromotriz e indique que electrodo actúa como ánodo y cuálcomo cátodo.Solución:a) 22Cu e Cu+ −+22Pb e Pb− +−________________Reacción global: 2 2Cu Pb Cu Pb+ ++ +b) El potencial normal de la pila : 0,34 ( 0,13) 0,47o o opila cátodo ánadoE E E Voltios∆ = − = − − = . Elcátodo es el par Cu2+/ Cu y el ánodo el par Pb2+/Pb.
  26. 26. 7.- a) ¿Reaccionará una disolución acuosa de ácido clorhídrico con hierro metálico?b) ¿Reaccionará una disolución acuosa de ácido clorhídrico con cobre?c) ¿Qué ocurrirá si se añaden limaduras de hierro a una disolución de Cu2+. Justifiquelas respuestas.Datos: Eo(Cu2+/Cu ) = 0,34V ; Eo (Fe2+/Fe) = - 0,44V; Eo(H+/H2 ) = 0,0 V.Solución:a) Si el ácido clorhídrico reacciona con el hierro se deben producir las siguientesreacciones:22 2H e H+ −+ Eo (H+/H2) = 0,00 V22Fe e Fe− +− Eo (Fe2+/Fe) = -0,44 VPara la reacción global:222H Cu H Cu+ ++ +El potencial normal de la pila : 0.0 ( 0,44) 0,44o o opila cátodo ánadoE E E Voltios∆ = − = − − = . Comoeste potencial es positivo, la reacción es espontánea y por tanto será posible.b)22 2H e H+ −+ Eo (H+/H2) = 0,00 V22Cu e Cu− +− Eo (Cu2+/Cu) = + 0,34 VPara la reacción global:222H Cu H Cu+ ++ +El potencial normal de la pila : 0.0 0,34 0,34o o opila cátodo ánadoE E E Voltios∆ = − = − = − . Como estepotencial es negativo, la reacción no es espontánea y por tanto no será posible.c) Teniendo en cuenta los valores de los potenciales normales, las semirreaccionesposibles serán:22Cu e Cu+ −+ Eo(Cu2+/Cu ) = 0,34V22Fe e Fe− +− Eo (Fe2+/Fe) = - 0,44VPara la reacción global:2 2Cu Fe Cu Fe+ ++ +El potencial normal de la pila : 0.34 ( 0,44) 0,78o o opila cátodo ánadoE E E Voltios∆ = − = − − = . Comoeste potencial es positivo, la reacción es espontánea y por tanto será posible. Portanto las limaduras de hierro metálico reducirán a los iones Cu(II) a cobre metálico.
  27. 27. 8.- Sabiendo que:Zn (s) /Zn2+(1 M) ||H+(1 M)/H2(1 atm)/Pt(s) Eopila = 0,76 VZn(s) /Zn2+(1 M) // Cu2+(1 M) /Cu(s) Eopila = 1,10 VCalcule los siguientes potenciales estándar de reducción:a) Eo (Zn2+/Zn).b) Eo (Cu2+/Cu)Solución:a) El potencial normal de la primera pila:2 20.0 ( / ) 0,76 ( / ) 0,76o o opila cátodo ánado o oE E E E Zn Zn Voltios E Zn Zn V+ +∆ = − = − = ⇒ = −b) El potencial normal de la segunda pila:2 2( / ) ( 0,76) 1,10 ( / ) 1,10 0,76 0,34o o opila cátodo ánado o oE E E E Cu Cu Voltios E Cu Cu V+ +∆ = − = − − = ⇒ = − =9.- Se construye una pila, en condiciones estándar, con un electrodo de cobre y unelectrodo de aluminio.a) Indique razonadamente cuál es el cátodo y cuál el ánodo.b) Escriba el diagrama de la pila y calcule la f.e.m de la misma.Datos: Potenciales estándar de reducción: Cu2+/Cu = 0,34 V; Al3+/Al = -1,65 V.Solución:a) Teniendo en cuenta los valores de los potenciales normales, el cátodo estaráformado por el par Cu2+/Cu y el ánodo por el par Al3+/Al.22Cu e Cu+ −+33Al e Al− +−b) Para la reacción global:2 33 2 3 2Cu Al Cu Al+ ++ +Diagrama: 3 2( )| (1 ) (1 )| ( )Al s Al M Cu M Cu s+ +El potencial normal de la pila : 0.34 ( 1,65) 1,99o o opila cátodo ánadoE E E Voltios∆ = − = − − =
  28. 28. 10.- La notación de una pila electroquímica es: Mg | Mg2+(1M) || Ag+(1M) | Aga) Calcule el potencial estándar de la pila.b) Escriba y ajuste la ecuación química para la reacción que ocurre en la pila.c) Indique la polaridad de los electrodos.Datos: Eo (Ag+/Ag) = 0’80V; Eo(Mg2+/Mg) = −2’36VSolución:a) El potencial normal de la pila : 0,8 ( 2,36) 3,16o o opila cátodo ánadoE E E Voltios∆ = − = − − =b) Las semirreacciones de la pila serán:1Ag e Ag+ −+22Mg e Mg− +−_________________La reacción global es: 22 2Ag Mg Ag Mg+ ++ +c) El cátodo(Ag+(1M)|Ag) es el electrodo + y el ánodo[Mg|Mg2+(1M)] es el electrodo -.
  29. 29. ELECTROLISIS1.- Para cada una de las siguientes electrolisis, calcule:a) La masa de zinc metálico depositada en el cátodo al pasar por una disolución acuosade Zn2+una corriente de 1’87 amperios durante 42,5 minutos.b) El tiempo necesario para que se depositen 0,58 g de plata tras pasar por unadisolución acuosa de AgNO3 una corriente de 1,84 amperios.Datos: F = 96500 C. Masas atómicas: Zn = 65,4; Ag = 108Solución:a) La reacción que tiene lugar es: Zn2++ 2e-Zn1,87 (42,5 60) 4768,51 ( ) 1 65,44768,5 1,6296500 2 ( ) 1Q I t A seg Cmol e molZn gramosZnC gramosZnC mol e molZn−−= ⋅ = ⋅ ⋅ =× × × =b) La reacción que tiene lugar es: Ag++ 1e-Ag1 ( ) 1 108( ) 0,5896500 1 ( ) 10,58 96500 518,24518,24 ; 281,65108 1,84mol e molAg gramosAgQ C gramosAgC mol e molAgQ CQ C Q I t t segI A−−× × × =⋅= = = ⋅ ⇒ = = =
  30. 30. 2.- Tres cubas electrolíticas conectadas en serie, contienen disoluciones acuosas deAgNO3 la primera, de Cd(NO3)2 la segunda y de Zn(NO3)2 la tercera. Cuando las trescubas son atravesadas por la misma cantidad de corriente, justifique si serán ciertaso no las siguientes afirmaciones:a) En el cátodo se depositará la misma masa en las tres cubas.b) En las cubas segunda y tercera se depositará el doble número de equivalentes-gramo que en la primera.c) En las cubas segunda y tercera se depositarán la misma cantidad de sustancia.Solución:Primera cuba: Ag++ 1e-AgSegunda cuba: Cd2++ 2e-CdTercera cuba: Zn2++ 2e-Zna) Falsa: La 2ª ley de Faraday establece que para una determinada cantidad deelectricidad la cantidad de sustancia depositada o liberada es directamenteproporcional a su equivalente químico(Meq). Siendo Meq= Matom/nº electrones. Como lastres sustancias tienen diferentes Meq ello implica que la misma cantidad deelectricidad depositará diferentes masas en cada cátodo.b)Falsa. Se deposita el mismo nº de equivalentes en las tres cubas, pues los atraviesanlos mismos culombios.c)Falsa. Para una determinada cantidad de electricidad la cantidad de sustanciadepositada o liberada es directamente proporcional a su equivalente químico(Meq).Siendo Meq= Matom/nº electrones. Como las tres sustancias tienen diferentes Meq lascantidades serán diferentes.
  31. 31. 3.- Enuncia las leyes de FaradaySolución:a) 1ª Ley: La cantidad de sustancia depositada o liberada al paso de una corrienteeléctrica es directamente proporcional a la cantidad de electricidad aplicada. Q = Ixtb) 2ª Ley: Para una determinada cantidad de electricidad la cantidad de sustanciadepositada o liberada es directamente proporcional a su equivalente químico(Meq).Siendo Meq= Ma/nº electrones.c) La cantidad de electricidad necesaria para depositar o liberar un equivalentequímico de cualquier sustancia es siempre e igual a 96487 culombios. Esta cantidad deelectricidad recibe el nombre de Faraday.
  32. 32. 4.- A través de una cuba electrolítica que contiene una disolución de nitrato decobalto(II) pasa una corriente eléctrica durante 30 minutos, depositándose en elcátodo 5 g de cobalto.a) Calcule la intensidad de la corriente que ha circulado.b) ¿Cuál es el número de átomos de cobalto depositados?Masas atómicas: Co = 59; F = 96500 C.Solución:a) La reacción que tiene lugar es: Co2++ 2e-Co1 ( ) 1 59( ) 596500 2 ( ) 15 96500 2 16355,9316355,93 ; 9,0159 30 60mol e molCo gramosCoQ C gramosCoC mol e molCoQ CQ C Q I t I Amperiost seg−−× × × =⋅ ⋅= = = ⋅ ⇒ = = =⋅b)23221 6,023 105 5,1 1059 1molátomosCo átomosCogramosCo átomosCogramosCo molátomosCo⋅× × = ⋅
  33. 33. 5.- Se desea conocer la cantidad de electricidad que atraviesa dos cubaselectrolíticas conectadas en serie, que contienen disoluciones acuosas de nitrato deplata, la primera, y de sulfato de hierro (II), la segunda. Para ello se sabe que en elcátodo de la primera se han depositado 0810 g de plata.a) Calcule la cantidad de electricidad que ha atravesado las cubas.b) Calcule la cantidad de hierro depositada en el cátodo de la segunda cuba.Datos: F = 96500 C. Masas atómicas: Fe=56; Ag=108.Solución:a) Primera cuba: Ag++ 1e-Ag1 ( ) 1 108( ) 0,81096500 1 ( ) 10,810 96500723,75108mol e molAg gramosAgQ C gramosAgC mol e molAgQ Culombios−−× × × =⋅= =b) Segunda cuba: Fe2++ 2e-Fe1 ( ) 1 56723,75 0,2196500 2 ( ) 1mol e molFe gramosFeC gramosFeC mol e molFe−−× × × =
  34. 34. 6.- A través de un litro de disolución 0,1 M de nitrato de plata se hace pasar unacorriente de 0,15 A durante 6 horas.a) Determine la masa de plata depositada en el cátodo.b) Calcule la molaridad del ion plata una vez finalizada la electrolisis, suponiendo quese mantiene el volumen inicial de la disolución.Datos: F = 96500 C. Masas atómicas: N=14; O=16; Ag=108.Solución:a) La reacción que tiene lugar es: Ag++ 1e-Ag0,15 (6 3600) 32401 ( ) 1 1083240 3,6396500 1 ( ) 1Q I t A seg Cmol e molAg gramosZnC gramosAgC mol e molAg−−= ⋅ = ⋅ ⋅ =× × × =b) Nº de moles de iones Ag+iniciales:0,11 0,11molesAgLitroDisolución molesAgLitroDisolución++× =Nº de moles de iones Ag+depositados:13,63 0,0336108molAggramosAg molesAggramosAg× = == 0,0336 moles Ag+.Nº de moles de iones Ag+que quedan en disolución: 0,1 – 0,0336 = 0,0664 moles.[Ag+] = 0,0664moles/1Litro disol = 0,0664M
  35. 35. 7.- Una muestra de un metal se disuelve en ácido clorhídrico y se realiza la electrolisisde la disolución. Cuando han pasado por la célula electrolítica 3215 C, se encuentra queen el cátodo se han depositado 1,74 g de metal. Calcule:a) La carga del ion metálico.b) El volumen de cloro desprendido medido en condiciones normales.Datos: F = 96500 C; Masa atómica del metal = 157,2Solución:a) La reacción que tiene lugar es: Mn++ ne-M1 ( ) 1 157,23215 1,7496500 " " ( ) 1mol e molM gramosMC gramosMC n mol e molM−−× × × =Despejando “n” obtenemos:3215 157,2396500 1,74n⋅= =⋅b) Para liberar el cloro, la reacción que tiene lugar es: 2Cl-- 2e-Cl2222211 ( )3215 0,0167196500 2 ( )22,40,01671 0,371molClmol eC molesClC mol eLitrosmolesCl LitrosmolesCl−−× × =× =
  36. 36. 8.- a) ¿Qué cantidad de electricidad es necesaria para que se deposite en el cátodotodo el oro contenido en un litro de disolución 0,1 M de cloruro de oro (III)?b) ¿Qué volumen de cloro, medido a la presión de 740 mm de mercurio y 25ºC, sedesprenderá en el ánodo?Datos: F = 96500 C; R = 0,082 atm L K-1mol-1.Solución:a) AuCl3 Au3++ 3Cl-. Los moles de Au3+en la disolución serán: 1 Litro x 0,1 M = 0,1moles. La reacción que tiene lugar es: Au3++ 3e-Au1 ( ) 1( ) 0,1 ( )96500 3 ( )0,1 96500 3 28950mol e molAuQ C moles AuC mol eQ Culombios−−× × == ⋅ ⋅ =b) Para liberar el cloro la reacción que tiene lugar es: 2Cl-- 2e-Cl2221 111 ( )28950 0,1596500 2 ( )0,15 0,082 (25 273)3,76740760molClmol eC molesClC mol enRT moles atmLK mol KV Litrosp atm−−− −× × =⋅ ⋅ += = =
  37. 37. 9.- La fórmula de un cloruro metálico es MCl4. Se realiza la electrolisis a unadisolución de dicho cloruro haciendo pasar una corriente eléctrica de 1’81 amperiosdurante 25’6 minutos, obteniéndose 0’53 g del metal.Calcule:a) La masa atómica del metal.b) El volumen de Cl2 que se obtendrá en el ánodo, medido en condiciones normales.Dato: F = 96500 C.Solución:a) MCl4 M4++ 4 Cl-. Para que se deposite el metal, la reacción que tiene lugar es:M4++ 4e-M1,81 (25,6 60) 2780,161 ( ) 12780,16 0,5396500 4 ( ) 1aQ I t A seg CM gramosMmol e molMC gramosMC mol e molM−−= ⋅ = ⋅ ⋅ =× × × =Despejando Ma obtenemos:0,53 96500 473,6 /2780,16aM g mol⋅ ⋅= =b) Para liberar el cloro, la reacción que tiene lugar es: 2Cl-- 2e-Cl2222211 ( )2780,16 0,014496500 2 ( )22,40,0144 0,321molClmol eC molesClC mol eLitrosmolesCl LitrosmolesCl−−× × =× =
  38. 38. 10.- A una disolución acuosa de una sal de osmio se electroliza durante dos horas conuna corriente de intensidad 1,5 A. Calcule la carga del ion osmio en la disolución,sabiendo que en el cátodo se han depositado 3,548 g de osmio metálico durante laelectrolisis.Datos: Masa atómica: Os = 190,2; F = 96500 C.Solución:1,5 (2 3600) 108001 ( ) 1 190,210800 3,54896500 " " ( ) 1Q I t A seg Cmol e molOs gramosOsC gramosOsC n mol e molOs−−= ⋅ = ⋅ ⋅ =× × × =Despejando “n” obtenemos:10800 190,2696500 3,548n⋅= =⋅
  39. 39. 11.- Para platear un objeto se ha estimado que es necesario depositar 40 gramos deplata.a) Si se realiza la electrólisis con una corriente de 2 Amperios, ¿cuánto tiempo setardará en realizar el plateado?b) ¿Cuántos moles de electrones han sido necesarios para ello?Dato. Masa atómica: Ag=108.Solución:a) La reacción que tiene lugar es : Ag+Ago1 ( ) 1 108( ) 4096500 1 ( ) 140 9650035.740,7410835704,74178702mol e molAg gramosAgQ C gramosAgC mol e molAgQ Culombios Q I tQ Culombiost segundosI Amperios−−× × × =⋅= = ⇒ = ⋅ ⇒= = =b)1 ( )35740,74 0,37 ( )96500mol eCulombios mol eCulombios−−× =
  40. 40. 12.- Se electroliza una disolución acuosa de ácido sulfúrico (se desprende hidrógeno yoxígeno).a) ¿Qué cantidad de carga eléctrica se ha de utilizar para obtener 1 m3de oxígenomedido en condiciones normales?b) ¿Cuántos moles de hidrógeno se obtienen en esas condiciones?Solución:a) La reacción que tiene lugar es:4 OH-- 4 e-O2 + 2 H2O3 222211 1000 44,6422,411 ( )( ) 44,6496500 4 ( )44,64 4 96500 17231040molOm Litros molesOLitrosmolOmol eQ culombios molesOculombios mol eQ culombios−−= ⋅ =× × == × × =b) La reacción que tiene lugar es:2 H++ 2e-H22211 ( )17231040 89,2896500 2 ( )molHmol eculombios molesHculombios mol e−−× × =
  41. 41. 13.- Una corriente de 6 amperios pasa a través de una disolución acuosa de ácidosulfúrico durante 2 horas.Calcule:a) La masa de oxígeno liberado.b) El volumen de hidrógeno que se obtendrá, medido a 27ºC y 740 mm de Hg.Datos: R = 0’082 atm·L·K-1·mol-1. F = 96500 C. Masa atómica: O = 16.Solución:a) La reacción que tiene lugar es:2 H2O - 4 e-O2 + 4 H+2 22236006 2 4320011 321 ( )43200 3,5896500 4 ( ) 1segundosQ I t Amperios horas CulombioshoramolO gramosOmol eCulombios gramosOCulombios mol e molO−−⎛ ⎞= × = × × =⎜ ⎟⎝ ⎠× × × =b) La reacción que tiene lugar es:2 H++ 2e-H2221 1211 ( )43200 0,22496500 2 ( )0,224 0,082 (27 273)5,66740760molHmol eculombios molesHculombios mol enRT moles atmLmol K KV LitrosHp atm−−− −× × =× += = =
  42. 42. 14.- a) Calcule el tiempo necesario para que una corriente de 6 amperios deposite190’50 g de cobre de una disolución de CuSO4b) ¿Cuántos moles de electrones intervienen?Datos: F = 96500 C. Masa atómica: Cu = 63’5.Solución:a) La reacción que tiene lugar es: Cu2++ 2e-Cu1 ( ) 1 63,5( ) 190,596500 2 ( ) 1190,5 96500 257900063,5579000965006mol e molCu gramosCuQ C gramosCuC mol e molCuQ Culombios Q I tQ Culombiost segundosI Amperios−−× × × =⋅ ×= = ⇒ = ⋅ ⇒= = =b)1 ( )579000 6 ( )96500mol eCulombios mol eCulombios−−× =
  43. 43. 15.- Una corriente de 5 Amperios que circula durante 30 minutos deposita 3,048gramos de zinc en el cátodo.a) Calcula la masa equivalente del zinc.b) ¿Cuántos gramos de cobre se depositarán al pasar una corriente de 10 Amperiosdurante una hora por una disolución de Cu2+?Dato: Masa atómica: Cu=63,5Solución:a) La masa equivalente es la masa depositada por un mol de electrones:605 30min 90001min1 ( )9000 0,0933 ( )965003,0481 ( ) 32,670,0933 ( )segundosQ I t Amperios Culombiosmol eCulombios mol eCulombiosgramosZnmol e gramosZnmol e−−−−⎛ ⎞= × = × × =⎜ ⎟⎝ ⎠× =× =b) La reacción que tiene lugar es: Cu2++ 2e-Cu10 3600 360001 ( ) 1 63,536000 11,8496500 2 ( ) 1Q I t Amperios seg Culombiosmol e molCu gramosCuCulombios gramosCuCulombios mol e molCu−−= × = × =× × × =

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