Question

Pregunta A5.- Se dispone de dos barras metálicas grandes, una de plata y otra de cadmio, y de 100 mL de
sendas disoluciones de sus correspondientes nitratos, con concentración 0,1 M para cada una de ellas.

a) Justifique qué barra metálica habría que introducir en qué disolución para que se produzca una reacción
espontánea.

b) Ajuste la reacción molecular global que tiene lugar de forma espontánea, y calcule su potencial.

c) Si esta reacción está totalmente desplazada hacia los productos, calcule la masa del metal depositado al
terminar la reacción.

Datos. Eº (V): Ag^+/Ag = 0,80; Cd^2+/Cd = −0,40 V. Masas atómicas: Ag = 108; Cd = 112.

Puntuación máxima por apartado: 0,75 puntos apartados a) y c); 0,5 puntos apartado b).


Prueba de selectividad para la comunidad de Madrid. Convocatoria Jun 2013-2014. Química.

Answer 1

Pregunta A5.- Se dispone de dos barras metálicas grandes, una de plata y otra de cadmio, y de 100 mL de sendas disoluciones de sus correspondientes nitratos, con concentración 0,1 M para cada una de ellas.

a) Justifique qué barra metálica habría que introducir en qué disolución para que se produzca una reacción espontánea.

Para que reacción redox puedan producirse, el potencial del proceso debe ser positivo. Teniendo en cuenta los potenciales de reducción que se dan, el catión Ag⁺ tiene mayor tendencia a reducirse que el catión Cd²⁺

Ag⁺ + e⁻ → Ag     E° = +0,80 v
Cd²⁺- 2e⁻ → Cd    E° = -0,40 v

E°(Ag⁺/Ag) > E° (Cd⁺/Cd)

Por lo tanto para que se produzca una reacción espontánea, se deberá introducir la barra de cadmio en la disolución de cationes Ag⁺ (AgNO₃).

Si se introdujera cada barra en la disolución de sus iones y no se conectaran las disoluciones por un puente salino, los procesos redox correspondientes se producirían hasta que se igualasen los potenciales de la barra y de la disolución, momento en el cual se alcanzaría el equilibrio.

b) Ajuste la reacción molecular global que tiene lugar de forma espontánea, y calcule su potencial.

2 × [Ag⁺ + e⁻ → Ag]                  E° = +0,80 V
                Cd → Cd²⁺+ e⁻          E° = +0,40 V
____________________________________
 2 Ag⁺  +  Cd → 2Ag + Cd²⁺      E° = +1,20 V

c) Si esta reacción está totalmente desplazada hacia los productos, calcule la masa del metal depositado al terminar la reacción.

Teniendo en cuenta la estequiometría de la reacción:

n(Ag) = n(Ag⁺) = M · V = 0,1 $\frac{mol}{L}$ · 0,1 L = 0,01 mol.

m(Ag) = n(Ag) · M$_{A}$(Ag)= 0,01 mol · 108 $\frac{g}{mol}$ = 108 g

Prueba de selectividad para la comunidad de Madrid. Convocatoria Jun 2013-2014. Química.