Question

Pregunta A3.- Cuando se introduce una barra de Zn en una disolución acuosa de HCl se observa la disolución
de la barra y el desprendimiento de burbujas de gas. En cambio, cuando se introduce una barra de plata en una
disolución de HCl no se observa ninguna reacción. A partir de estas observaciones:

a) Razone qué gas se está desprendiendo en el primer experimento.

b) Justifique qué signo tendrán los potenciales E^o (Zn^2+/Zn) y Eo (Ag^+/Ag).

c) Justifique si se produce reacción cuando se introduce una barra de Zn en una disolución acuosa de AgCl.

Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos apartados a) y c); 1 punto apartado b).

Prueba de selectividad para la comunidad de Madrid. Convocatoria Jun 2012-2013. Química.

Answer 1

Pregunta A3.- Cuando se introduce una barra de Zn en una disolución acuosa de HCl se observa la disolución de la barra y el desprendimiento de burbujas de gas. En cambio, cuando se introduce una barra de plata en una
disolución de HCl no se observa ninguna reacción. A partir de estas observaciones:

a) Razone qué gas se está desprendiendo en el primer experimento.

Algunos metales se disuelven en disoluciones ácidas desprendiendo Hidrógeno y formando la sal del metal.

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Semirreacción de oxidación: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻
Semirreacción de reducción: 2H⁺ + 2e⁻ → H₂
Reacción iónica global: Zn + 2H⁺ → Zn²⁺ + H₂

En el proceso se desprende hidrógeno.

b) Justifique qué signo tendrán los potenciales E° (Zn²⁺/Zn) y Eo (Ag⁺/Ag).

Si una reacción redox es espontánea, su potencial es positivo, en caso contrario será negativo. El potencial de un proceso redox es el de la resta del potencial de reducción del cátodo (semirreacción de reducción) menos el potencial de reducción del ánodo (semirreacción de oxidación) y, teniendo en cuenta el potencial de reducción del electrodo normal de hidrógeno, que es cero, por tratarse del electrodo de referencia E° (H⁺/H₂) = 0:

• Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂ Espontánea E° > 0

E° = E° (H⁺/H₂) - E° (Zn²⁺/Zn) > 0
0 - E° (Zn²⁺/Zn) > 0 ⇒ E° (Zn²⁺/Zn) < 0

• 2Ag + 2HCl → 2AgCl + H₂ No espontánea E° < 0 

E° = E° (H⁺/H₂) - E° (Ag⁺/Ag) < 0
0 - E° (Ag⁺/Ag) < 0 ⇒ E° (Ag⁺/Ag) > 0

c) Justifique si se produce reacción cuando se introduce una barra de Zn en una disolución acuosa de AgCl.

2AgCl + Zn → 2Ag + ZnCl₂

Semirreacción de oxidación:       Zn → Zn²⁺ + 2e⁻
Semirreacción de reducción:      (Ag⁺ + e⁻ → Ag) × 2
Reacción iónica global:           Zn + 2Ag⁺ → Zn²⁺ + 2Ag

E° = E° (Ag⁺/Ag) - E° (Zn²⁺/Zn) = $\left \{{E^{o}(Ag^{+}/Ag)\ \textgreater \ 0} \atop {E^{o}(Zn^{2+}/Zn)\ \textless \ 0}} \right. \ \textgreater \ 0$ ⇒ ESPONTÁNEO.

Prueba de selectividad para la comunidad de Madrid. Convocatoria Jun 2012-2013. Química.