CUESTIÓN 3.- A partir de los valores de los potenciales estándar proporcionados en este enunciado,
razona si cada una de las siguientes afirmaciones es verdadera o falsa:
a) Cuando se introduce una barra de cobre en una disolución de nitrato de plata, se recubre de
plata.
b) Los iones Z2+ reaccionan espontáneamente con los iones Pb2+, al ser positivo el potencial
resultante.
c) Cuando se introduce una disolución de Cu2+ en un recipiente de plomo, se produce una
reacción química.
d) Cuando se fabrica una pila con los sistemas Ag+ /Ag y Zn2+/Zn, el ánodo es el electrodo de plata.
DATOS: Eo
(Ag+
/Ag) = 0,8 V; Eo
(Zn2+/Zn) = – 0,76 V; Eo
(Pb2+/Pb) = – 0,14 V; Eo
(Cu2+/Cu) = 0,34 V.
Prueba de Selectividad para la Comunidad de Madrid, Convocatoria Junio 2012 QUIMICA
Respuestas
DATOS: E° (Ag⁺ / Ag) = 0,80 V; E° (Zn²⁺ / Zn) = – 0,76 V; E° (Pb²⁺ / Pb) = – 0,14 V; E° (Cu²⁺ / Cu) = 0,34 V.
a) Cuando se introduce una barra de cobre en una disolución de nitrato de plata, se recubre de plata.
Esto es verdadero ya que se trata de un reacción de reducción-oxidación donde se produce un intercambio de electrones entre la plata y el cobre, de modo que la barra de cobre se recubriría de iones de plata.
b) Los iones Z²⁺ reaccionan espontáneamente con los iones Pb²⁺, al ser positivo el potencial resultante.
No reaccionan espontáneamente ya que las reacciones redox requieren de una reacción de reducción y otra de oxidación, y en este caso, con los iones Zn y Pb, solo pueden haber reacciones de reducción:
Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn
Pb²⁺ + 2e⁻ → Pb
c) Cuando se introduce una disolución de Cu²⁺ en un recipiente de plomo, se produce una reacción química.
Si se produce una reacción química, la cual consiste en lo siguiente:
Semirreacción catódica: Cu²⁺ + 2e⁻ → Ag E° = 0,34 V
Semirreacción anódica: Pb → Pb²⁺ + 2e⁻ E° = +0,14 V
Cu²⁺ + Pb → Cu + Pb²⁺ E° = +0,48 V > 0
d) Cuando se fabrica una pila con los sistemas Ag⁺ / Ag y Zn²⁺ / Zn, el ánodo es el electrodo de plata.
No, pues en una pila galvánica, el cátodo debe ser el par de mayor potencial de reducción. En el caso propuesto E° (Ag⁺ / Ag) = 0,80 V > E° (Zn²⁺ / Zn) = -0,76, por lo tanto, el ánodo será el electrodo de zinc y el cátodo el electrodo de plata.
La notación de la pila será: Zn / Zn²⁺ // Ag⁺ / Ag y sus semirreacciones serán las siguientes:
Semirreacción catódica: [Ag⁺ + 1e⁻ → Ag ] x 2 E° = 0,80 V
Semirreacción anódica: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ E° = + 0,76 V
2Ag⁺ + Cu → 2Ag + Cu²⁺ E° = + 1,56 V > 0