Question

Pregunta A5.- Se lleva a cabo la electrolisis de ZnBr2 fundido.
a) Escriba y ajuste las semirreacciones que tienen lugar en el cátodo y en el ánodo.
b) Calcule cuánto tiempo tardará en depositarse 1 g de Zn si la corriente es de 10 A.
c) Si se utiliza la misma intensidad de corriente en la electrolisis de una sal fundida de vanadio y se depositan 3,8 g de este metal en 1 hora, ¿cuál será la carga del ion vanadio en esta sal? Datos. F = 96485 C. Masas atómicas: V = 50,9; Zn = 65,4. Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos apartado a); 0,75 puntos apartados b) y c). PRUEBA SELECTIVIDAD MADRID CONVOCATORIA SEP 2013-2014 QUIMICA.

Answer 1

Pregunta A5.- Se lleva a cabo la electrolisis de ZnBr₂ fundido. 

a) Escriba y ajuste las semirreacciones que tienen lugar en el cátodo y en el ánodo. 

Al estar fundido el bromuro de zinc se encuentra disociado sus iones.

ZnBr₂ (s) → Zn²⁺(l) + 2 Br(l)

• Ánodo: 2Br⁻ → Br₂ + 2e⁻
• Cátodo: Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn

b) Calcule cuánto tiempo tardará en depositarse 1 g de Zn si la corriente es de 10 A.

Por estequiometría se puede encontrar la relación entre la masa de zinc depositada y le número de moles de electrones que atraviesan el sistema (cuba electrolítica).

$\frac{Zn}{e^{-}}=\frac{1}{2}=\ \textgreater \ n(e^{-})=2n(Zn)= \left[\begin{array}{ccc}n(e^{-})=& \frac{Q}{F}&\\&&\frac{I.t}{F}\\n(Zn)=& \frac{m(Zn)}{M(Zn)}&\end{array}\right]$

$t= \frac{2.m(Zn).F}{M(Zn).I}= \frac{2.1(g).9,848 (C.mol^{-1})}{65,4(g-mol^{-1}.10(C.s^{-1})}=295s$

c) Si se utiliza la misma intensidad de corriente en la electrolisis de una sal fundida de vanadio y se depositan 3,8 g de este metal en 1 hora, ¿cuál será la carga del ion vanadio en esta sal? 

La reacción de reducción del catión vanadio es: 

$V^{n^{+}}+e^{-}=\ \textgreater \ V \\ \frac{V}{e^{-}}= \frac{1}{n}=\ \textgreater \ n(V)= \frac{1}{n}n(e^{-}) \\ \frac{m(V)}{M(V)}= \frac{1}{n}. \frac{Q}{F};\frac{m(V)}{M(V)}= \frac{1}{n}. \frac{I.t}{F};n= \frac{I.t.M(V)}{F.m(V)} \\ n= \frac{10(C.s^{-1}).3600(s).50,9(g.mol^{-1})}{96485(C.mol^{-1}).3,8(g)}=5$

La sal será de V⁵⁺

PRUEBA SELECTIVIDAD MADRID CONVOCATORIA SEP 2013-2014 QUIMICA.