En un experimento se quiere comprobar los factores que afectan la velocidad de una reacción. Para ello, se toman 5 g de hierro y 20 mililitros de una disolución de ácido sulfúrico. El profesor les indica a los estudiantes que deben cambiar su procedimiento para que puedan lograr su objetivo, para ello, deben
A.
utilizar dos ácidos diferentes y un tubo de ensayo solamente con agua, y agregar hierro pulverizado y en láminas a uno de los dos ácidos.
B.
utilizar cuatro tubos de ensayo con el mismo ácido, pero cada uno con diferente concentración, y en cada uno de ellos agregar cuatro metales diferentes.
C.
utilizar cuatro ácidos diferentes, pero con la misma concentración, y en cada uno de ellos agregar cuatro metales diferentes.
D.
utilizar cuatro tubos de ensayo con el mismo ácido, pero con diferente concentración, y en ellos agregar la misma cantidad de hierro.
Respuestas
Respuesta:
espero te ayude
dame coronitaaa
Explicación:
A la vista de los potenciales de reducción de ambos electrodos y teniendo
en cuenta la información aportada (la mayor o menor tendencia que tiene
una especie a reducirse al colocarla frente a otra); en esta pila se va a
reducir el manganeso, pues presenta el mayor potencial de reducción, y se
va a oxidar el aluminio. Por lo tanto, las semirreacciones que tendrán lugar
en cada electrodo serán las siguientes:
Ánodo (oxidación): 2·(Al(s) → Al3+ + 3 e-
)
Cátodo (reducción): 3·(Mn2+ + 2 e-
→ Mn(s))_______
Proceso global: 2 Al(s) + 3 Mn2+
→ 2 Al3+ + 3 Mn(s)
b) Para la determinación del potencial de la pila, y puesto que las
concentraciones de los iones presentes no corresponden a la condiciones
estándar, se aplica la ecuación de Nernst:
2 3+
o
pila pila 3 2+
Al 0,059 E = E - log
n Mn
⎡ ⎤ ⎣ ⎦
⎡ ⎤ ⎣ ⎦
Primeramente se calcula el potencial de la pila en condiciones estándar:
Eo
pila= Eo
cátodo + Eo
ánodo = - 1,18 V + 1,66 V = 0,48 V
Como el nitrato de aluminio en disolución estará totalmente disociado se
cumplirá que [Al3+]= [Al(NO3)3]= 0,06 M; de igual forma, [Mn2+]=
[Mn(NO)2]= 0,8 M. Sustituyendo todos los datos en la ecuación de Nernst:
[ ]
[ ]
2
pila 3
0,059 0,06 E = 0,48 - log 6 0,8
Epila= 0,50 V
Para la determinación de la variación de energía libre de Gibbs se utiliza la
expresión matemática que relaciona este parámetro con el potencial de la
pila:
ΔG = -nFE = - 6 mol e-
·96500 C/mol e-
·0,50 V ΔG= -289,5 kJ
24CAPÍTULO 1 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA BÁSICA
18
c) En este caso se habrá construido lo que se denomina una pila de
concentración; en dichas pilas, funciona como cátodo el electrodo donde
la concentración de iones es mayor, por tanto:
Ánodo (oxidación): Al(s) → Al3+ (0,06 M) + 3 eCátodo (reducción): Al 3+ (6 M) + 3 e-
→ Al(s) .
Proceso global: Al3+ (6 M) → Al3+ (0,06 M)
El potencial de la nueva pila se calcula a partir de la ecuación de Nernst:
3+
o ánodo
pila pila 3+
cátodo
Al 0,059 E = E - log
n Al
⎡ ⎤ ⎣ ⎦
⎡ ⎤ ⎣ ⎦
donde: Eo
pila= Eo
cátodo + Eo
ánodo = - 1,66 V + 1,66 V= 0 V
entonces: pila
0,059 0,06 E = 0 - log 3 6
E = 0,04 V