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Problemas de QuimicaTRANSCRIPT
CUESTIONARIO
1. Cundo el de la celda galvnica Zn/Cu ser igual a 1.1 V?Cuando la temperatura es de 25 C y las concentraciones de los iones Zn2+ y Cu2+
2. Calcule el de las celdas para los casos (A), (B) y (C)
A) Zn(s)/Zn2+(0.1M)//Cu2+(0.1M)/Cu(s)
Zn(s) Zn2+ + 2e- OXID = +0.76 V Cu2+ + 2e- Cu(s) RED = +0.34 V Zn(s) + Cu2+ Zn2+ + Cu(s) PILA = +1.1 V = PILA = +1.1
B) Pb(s)/Pb2+(0.1M)//Cu2+(0.1M)/Cu(s)
Pb(s) Pb2+ + 2e- OXID = +0.13 V Cu2+ + 2e- Cu(s) RED = +0.34 V Pb(s) + Cu2+ Pb2+ + Cu(s) PILA = +0.47 V = PILA = +0.47
C) Zn(s)/Zn2+(0.1M)//Cu2+(0.1M)/Cu(s)
Zn(s) Zn2+ + 2e- OXID = +0.76 V Cu2+ + 2e- Cu(s) RED = +0.34 V Zn(s) + Cu2+ Zn2+ + Cu(s) PILA = +1.1 V = PILA = +1.1
Luego Cu(NO3)2(ac) Cu2+ + 2NO3- Na2S(ac) 2Na+ + S2- Cu(NO3)2 + Na2S 2NaNO3 + CuS(s)
Al medida que echamos el Na2S, disminuye la concentracin del Cu(NO3)2, por ello disminuye tambin la concentracin de Cu2+, esto lleva a que en la ecuacin de Nerst la diferencia sea menor, llevando as a una disminucin del potencial de la celda.Experimentalmente tenemos que en un inicio el potencial era 0.770V y luego de aadido unas gotas de Na2S tenemos un potencial de 0.745V.
3. Haga las ecuaciones de las reacciones de las reacciones de las semipilas:a) Zn(s)/Zn2+(1M)//Cu2+(1M)/Cu(s)b) Pb(s)/Pb2+(1M)//Cu2+(1M)/Cu(s)Calcule el voltaje terico de las pilas
a) Zn(s)/Zn2+(1M)//Cu2+(1M)/Cu(s)
Zn(s) Zn2+ + 2e- OXID = +0.76 V Cu2+ + 2e- Cu(s) RED = +0.34 V Zn(s) + Cu2+ Zn2+ + Cu(s) PILA = +1.1 V = PILA = +1.1
b) Pb(s)/Pb2+(1M)//Cu2+(1M)/Cu(s)
Pb(s) Pb2+ + 2e- OXID = +0.13 V Cu2+ + 2e- Cu(s) RED = +0.34 V Pb(s) + Cu2+ Pb2+ + Cu(s) PILA = +0.47 V = PILA = +0.47
4. Qu ocurre con el voltaje de la pilaZn(s)/Zn2+(1M)//Cu2+(1M)/Cu(s)Si en vez de tener Zn2+ (1M) utilizramos Zn2+ (4M)?
Zn(s)/Zn2+(4M)//Cu2+(1M)/Cu(s)
Zn(s) Zn2+ + 2e- OXID = +0.76 V Cu2+ + 2e- Cu(s) RED = +0.34 V Zn(s) + Cu2+ Zn2+ + Cu(s) PILA = +1.1 V = PILA = +1.082
Observamos que el potencial de la pila disminuye de 1.1 V hasta 1.082 V al hacer este cambio.
5. Cul es la finalidad del puente salino?, Qu tipo de sustancias se emplean en el puente salino?
La principal finalidad del puente salino es mantener la electroneutralidad en cada semicelda evitando la polarizacin y el mal funcionamiento de esta. Contiene agar agar con NaCl o KCl concentrados. 6. Si tuviramos la siguiente pila:Cu(s)/Cu2+(1M)//Cu2+(2M)/Cu(s)a) Se originaria una caida de voltaje, respecto a la pila de DANIELS?b) Si hubiera una cada de voltaje, calcule el voltaje terico. Cul sera el sentido de la corriente?
La pila de Daniels (Zn(s)/Zn2+(1M)//Cu2+(1M)/Cu(s)) tiene un potencial de +1.1V. Cu(s)/Cu2+(1M)//Cu2+(2M)/Cu(s)
Cu (s) Cu2+ + 2e- OXID = -0.34 V Cu2+ + 2e- Cu(s) RED = +0.34 V Cu(s) + Cu2+ Cu2+ + Cu(s) PILA = 0.0 V = PILA = -0.0088 Se originara una cada del voltaje 7. A qu se debe la disminucin del voltaje al adicionar una solucin de Na2S a la semipila de Cu(s)/Cu2+(1M)? Cu(NO3)2 + Na2S 2NaNO3 + CuS(s)
La disminucin del ion Cu se da debido a que reacciona el Cu(NO3)2 con el Na2S, produciendo CuS(s) que se observa en el fondo del recipiente a medida que se va echando el Na2S gota a gota. En la ecuacin de Nerst:
= PILA
Si la [Cu+2] disminuye el logaritmo se hace mayor, entonces el = PILA ser menor.
8. Por qu al agregar la solucin de Na2S el voltaje puede hacerse negativo?A medida que se agrega Na2S se consumir ms Cu(NO3)2 al reaccionar con este, la concentracin de Cu(NO3)2 disminuir y si se sigue echando ms Na2S la concentracin del Cu(NO3)2 ser tan pequeo y el se har muy grande, hacindose el muy negativo. Entonces el ser negativo.
9. Cul ser el voltaje mnimo con que se puede alimentar la corriente elctrica para que ocurra la electrlisis del KI?
KI K+ + I- = ?? K+ + e- K = -2.925 2I- I2 + 2e- = -0.535 = -2.925 - 0.535 = -3.46
10. Indique el sentido de desplazamiento de los electrones y de los iones.En una electrolisis el electrodo conectado al polo positivo se conoce como nodo, y el conectado al negativo como ctodo.En los electrodos se produce una transferencia de electrones entre stos y los iones, producindose nuevas sustancias. Los iones negativos o aniones ceden electrones al nodo (+) y los iones positivos o cationes toman electrones del ctodo (-).Entonces los electrones llegan al electrodo negativo, que es el ctodo, ya que en ste, los electrones estn del lado de los reactivos. A este electrodo se asocian los iones K+ de la solucin, y como ste no se puede reducir, lo har el hidrgeno delagua. En el electrodo positivo, es donde ocurre la oxidacin. A este se le asocian los iones I- de la solucin, que son los que se oxidan, los electrones aqu liberados volvern a la fuente.
11. Haga las reacciones que ocurren en la electrolisis del KI. De la solucin acuosa KI (ac) K+ + I- En el nodo ocurre la semireaccin de oxidacin: 2I- I2 + 2e- En el ctodo ocurre la semireaccin de reduccin: 2K+ + 2H2O 2KOH +H2 2H2O + 2e- H2 + 2OH-12. -Indique los reactivos del experimento 3, Dnde no observ prueba alguna de corrosin?Los reactivos que se emplearon en esta experiencia fueron el NaOH, Na2Cr2O7, NaCl, HCl, y FeSO4. La corrosin fue ms evidente dentro de la solucin de cido clorhdrico, por la mayor presencia de iones H+ en su disolucin, por otro lado la corrosin no fue notoria en los casos de los compuestos neutros como el cloruro de sodio y el dicromato de potasio. Incluso, en la solucin de sulfato ferroso, no se pudo observar el efecto de la corrosin, puesto que se produce de una manera muy lenta. Sin embargo, dentro de la solucin bsica de NaOH, no se produjo este proceso, con lo cual concluimos que el hierro se corroe en medio cido pero en medio bsico no.