Selectividad Redox
1.- Para un proceso
electrolítico de una disolución de AgNO3 en el que se obtiene Ag
metal, justifique si son verdaderas o falsas cada una de las siguientes
afirmaciones:
a) Para obtener 1
mol de Ag se requiere el paso de 2 mol de electrones. b) En el ánodo se produce
la oxidación de los protones del agua. c) En el cátodo se produce oxígeno. d)
Los cationes de plata se reducen en el cátodo.
2.- Dada la
reacción de oxidación-reducción:
SO32-
+ MnO4- → SO42- + Mn2+
a) Indique los
estados de oxidación de todos los elementos en cada uno de los iones de la
reacción. b) Nombre todos los iones. c) Escriba y ajuste las semirreacciones de
oxidación y reducción en medio ácido. d) Escriba la reacción iónica global
ajustada.
3.-En una
disolución en medio ácido, el ion MnO4 – oxida al H2O2,
obteniéndose Mn2+, O2 y H2O.
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. Eº (MnO4 –/
Mn2+) = 1,51V; Eº (O2/H2O2)= 0,70V
4.– Dadas las dos reacciones siguientes sin
ajustar:
(i) Br–(ac) + Cl–(ac)→Br2(g)
+ Cl2(g)
(ii) Zn(s) + NO3 –(ac)
+ H+(ac) → Zn2+(ac) + NO(g) +
H2O
a) Justifique por
qué una de ellas no se puede producir. b) Ajuste las semirreacciones de
oxidación y de reducción de la reacción que sí se puede producir. c) Ajuste la
reacción global de la reacción que sí se puede producir. d) Justifique si es
espontánea dicha reacción.
Datos. E0 Br2/Br– =
1,06 V; E0 Cl2/Cl– = 1,36 V; E0 Zn2+/Zn = –0,76 V; E0 NO3 –/NO =
0,96 V
5.– 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
semirreacciones del ánodo y del cátodo.b) Formule la reacción global iónica y
molecular de la pila. c) Explique de forma justificada por qué se trata de una
pila galvánica. d) Indique razonadamente el signo de DGº para la reacción
global.
Datos. Eº(Ag+/Ag) =
0,80 V; Eº(Cu2+/Cu) = 0,34 V.
6.- Teniendo en
cuenta la siguiente reacción global, en medio ácido y sin ajustar:
K2Cr2O7 + HI →
KI + CrI3 + I2 + H20
a) Indíque los
estados de oxidación de todos los átomos en cada una de las moléculas de la
reacción. b) Escriba y ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción, así
como la reacción global.
7.– 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 para 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 mmHg, desprendido en el proceso
anterior.
Datos. E0 Br2/Br– =
1,06 V; E0 H2O2/H2O = 1,77 V; R = 0,082 atm·L·K–1·mol–1; masas atómicas: Na =
23; Br = 80.
8- En un
vaso que contiene 100 mL de disolución de concentración 10-3 M del ión Au3+ se
introduce una placa
de cobre metálico.
a) Ajuste la
reacción redox que se podría producir. Calcule su potencial normal e indique si
es
espontánea.
b) Suponiendo que
se reduce todo el Au3+ presente, determine la concentración resultante de iones
Cu2+. Calcule los
moles de electrones implicados.
Datos.- E°(Au3+/
Au)= 1,52 V; E°(Cu2+/ Cu)= 0,34 V.
9.- En una
celda voltaica se produce la reacción:
K2Cr2O7 + 7 H2SO4 + 6 Ag Cr2(SO4)3 + 7 H2O + 3
Ag2SO4 + K2SO4
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 l
misma que se necesita
para oxidar 2,158 g de plata.
Datos.- Eo (Cr2O7-2./Cr3+) = 1,33 V;
Eo (Ag +/Ag) = 0,80 V
Masas atómicas: Ag
= 107,9; H = 1; O = 16; S =32
10.-En una
disolución en medio ácido, el ion MnO4– oxida al H2O2,
obteniéndose Mn2+, O2 y
H2O.
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. Eº (MnO4–/ Mn2+) = 1,51V;
Eº (O2/H2O2)= 0,70V
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