Question

PROBLEMA 2.-
a) ¿Qué cantidad de electricidad es necesaria para que se deposite en el cátodo todo el
oro contenido en 1 L de disolución 0,1 M de cloruro de oro (III)?

b) ¿Qué volumen de dicloro, medido a la presión de 740 mm Hg y a 25 ºC, se desprenderá del
ánodo?
DATOS: R = 0,082 atm · L · mol–1 · K–1; Ar
(Cl) = 35,5 u; Ar
(Au) = 197 u; F = 96.500 C


Prueba de Selectividad, Andalucia, Junio 2014, QUIMICA

Answer 1

Solución para el problema 2 de la prueba de Selectividad Andalucia.Junio 2014. QUÍMICA:

a) Si queremos conocer cuanta electricidad es necesaria para que se deposite en el cátodo todo el oro contenido en 1 Litro de disolución comenzamos por aplicar la Segunda Ley de Faraday que enuncia que la cantidad de electricidad necesaria para depositar un equivalente de una sustancia es 96500C  lo que es equivalente a la carga de 1 mol de electrones. Partiendo de la reacción:
   
            H₂O 
AuCl₃    →    Au³⁺ (aq) + 3Cl⁻ (aq)

De aqui podemos tomar las semirreacciones:

Anódica:               2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻

Catódica:    Au³⁺ + 3e⁻ → Au

Aplicando estequiometria:

$\frac{ e^{-} }{Au^{3+} } = \frac{3}{1}$ = 3n(Au³⁺)
$\frac{Q}{F} =$ 3.M.V 
Q = 3.M.V.F

Q = 3.0,1.$\frac{ mol}{L}$. 1L. 96500$\frac{C}{mol}$ = 28950C

b) Para conocer cual es el volumen desprendido de cloro, se procede analizarse las semirreacciones y considerando que la cantidad de electricidad que circula por los dos electrodos es la misma, por tanto:

$\frac{Cl_{2} }{ e^{-} } = \frac{1}{2}$
$n( Cl_{2} ) = \frac{1}{2}. n( e^{-} ) = \frac{1}{2}.\frac{Q}{F} = \frac{1}{2}. \frac{28950C}{96500C/mol} =$ 0,15 mol

Luego,

V(Cl₂) = $\frac{nRT}{P} = \frac{0,015mol.0,082 \frac{atm.L}{mol.K}.298K }{ \frac{740}{760} } =$ 3,76 L