Se introducen barras de plomo en cada una de las siguientes disoluciones de: AgNO3y MgCl2. ¿En cuáles de ellas debe esperarse que se produzca recubrimiento metálico sobre la barra de plomo?
Respuestas
Las situaciones a considerar son: la presencia de una disolución de AgNO₃ en contacto con una barra de plomo metálico, y la de otra disolución de MgCl₂ también en contacto con una barra de plomo metálico.
Para saber en cuál de las barras se producirá un recubrimiento metálico de plomo, debemos recurrir a las tablas de potenciales estándar de reducción.
El recubrimiento metálico puede ser de Ag o de Mg. Que se dé una u otra opción dependerá de que la reacción global tenga un potencial positivo (reacción espontánea) o negativo (reacción no espontánea).
Si miramos los potenciales estándar de reducción:
Ag⁺ (ac) + 1 e- → Ag (s) E°red = +0.80 V
Mg²⁺ (ac) + 2 e- → Mg (s) E°red = -2.37 V
Pb²⁺ (ac) + 2 e- → Pb (s) E°red = -0.13 V
Si evaluamos los potenciales correspondientes a cada semirreacción, el magnesio tiene gran tendencia a oxidarse, debido a su potencial de reducción extremadamente negativo. La plata, en cambio, tiene un potencial de reducción positivo, lo cual hace que dicho proceso sea favorable. Si planteamos las semirreacciones que podrían ocurrir tenemos:
- disolución de AgNO₃ + barra de Pb
[Ag⁺ (ac) + 1 e- → Ag (s)] x 2 E°red = +0.80 V reducción
Pb (s) → Pb²⁺ (ac) + 2 e- E°red = -0.13 V oxidación
2 Ag⁺ (ac) + Pb (s) → 2 Ag (s) + Pb²⁺ (ac) reacción global
Como sabemos, el potencial de la celda se calcula restando al potencial de reducción del cátodo el del ánodo. En este caso, E°celda = 0.80 V - (-0.13 V), E°celda = 0.93 V
Como el potencial de la celda es positivo, la reacción ocurre en forma espontánea → La plata se depositará sobre la barra de plomo.
- disolución de MgCl₂ + barra de plomo
Mg²⁺ (ac) + 2 e- → Mg (s) E°red = -2.37 V oxidación
Pb (s) → Pb²⁺ (ac) + 2 e- E°red = -0.13 V reducción
Mg²⁺ (ac) + Pb (s) → Pb²⁺ (ac) + Mg (s) global
Si realizamos el mismo cálculo que en el caso anterior, el potencial de la celda es E°celda = -0.13 V - (-2.37 V) = - 2.50 V. Como vemos, la diferencia de potencial resulta negativa, por lo que el proceso no es espontáneo. El magnesio, por ende, no se depositará sobre la barra de plomo.
Debe esperarse que ocurra el recubrimiento metálico sobre la barra que se encuentra en la disolución de AgNO₃.