1) Construir los diagramas de a)Latimer y b)Frost para el estaño a partir de los siguientes potenciales:

E°[Sn4+/Sn2+] = +0,15 V; E°[Sn2+/Sn] = -0,14 V

c) Explica cuál es la especie más estable y si se produce alguna desproporción o comproporción.

a) Construir el diagrama de Latimer para el estaño a partir de los siguientes potenciales.

E°[Sn4+/Sn2+] = +0,15 V; E°[Sn2+/Sn] = -0,14 V

El diagrama de Latimer se construye escribiendo primero la especie con mayor estado de oxidación en la parte izquierda, y hacia la derecha aparecen, sucesivamente, los estados de oxidación inferiores.

Sn+4 Sn+2 Sn

b) Construye el diagrama de Frost para el estaño.

El diagrama de Frost es la representación de n.E° para el para X(N)/X(0) frente al número de oxidación ,N, del elemento.

El razonamiento que hiciste está bien, te confundiste en un dato. Corregí el mismo en el diagrama de Latimer, la tabla y el gráfico de Frost.

+0.15 v -0.14 v

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5

-0.3

-0.25

-0.2

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

Diagrama de Frost del estaño

Número de oxidación nE0 Energía libre

0 0 02+ +2(-0.14 V) -0,284+ +2(+0.15

V)-0.28 + 0.30 = 0,02

c) Explica cuál es la especie más estable y si se produce alguna desproporción o comproporción.

Como n.E° es proporcional a la energía libre normal de reacción de conversión en la especie X(N) en el elemento, se puede considerar también que el diagrama de Frost es una representación de la energía libre normal de formación frente al número de oxidación, por lo tanto el estado de oxidación más estable del elemento corresponde a la especie situada más abajo en su diagrama de Frost.

En este caso la especie del estaño más estable es el Sn2+.

Dos especies tienden a desproporcionar si se encentra por encima de la línea que une dos o más especies contiguas.

Si observamos el diagrama de Frost para el estaño, no hay especies que desproporcionen.

Por el contrario, dos especies tienden a comproporcionar es una especie intermedia si se encuentra por debajo de la línea que une dos especies terminales.

Si comparamos con el diagrama de Frost para el estaño, la especie que comproporciona es el Sn 2+ .

No es el Sn2+ el que comproporciona, en una comproporción, como bien decís más arriba son 2 especies que al juntarlas reaccionan dando un estado intermedio. Por lo tanto comproporcionan el Sn4+ con el Sn para dar Sn2+.

Aclaración: La comproporción no es la inversa de la dismutación o desproporción.

2) En el siguiente diagrama de Frost para el cloro:

a. Explica por qué las líneas CI2/Cl- son idénticas para soluciones ácidas y básicas.

b. Explica por qué la especie ácida del ácido clórico se escribe como ClO3- ,

mientras que la del ácido cloroso se escribe HClO2.c. Explica si hay especies que se dismutan en medio básico y en caso afirmativo

escribe las reacciones correspondientes.

a) Explica por qué las líneas CI2/Cl- son idénticas para soluciones ácidas y básicas.

El valor del par Cl2/Cl- es el mismo tanto en solución ácida como alcalina, dado que en su semirreacción no hay transferencia de protones.

2e- + Cl2 2 Cl-

b) Explica por qué la especie ácida del ácido clórico se escribe como ClO3- ,

mientras que la del ácido cloroso se escribe HClO2.

No entendí la preguntaTiene que ver con que en el diagrama de Frost (y el de Latimer) se ponen la especies reales en solución acuosa, en el caso del HClO2, como es un ácido débil, la especie predominante en medio ácido es el ácido, no el oxoanión, mientras que para el ClO3

-, como proviene de un ácido fuerte, está totalmente disociado en medio ácido. La pregunta corresponde al tema ácidos y bases que aun no vimos. No me percaté de eso cuando les puse los ejercicios.

c) Explica si hay especies que se dismutan en medio básico y en caso afirmativo escribe las reacciones correspondientes.

Una especie dismuta cuando se oxida y reduce a la misma vez, en el medio alcalino las especies que dismutan son ClO2

- y el Cl2 .

ClO2-

2e- + 2 H2O + ClO2- ClO- + H2O + 2 OH-

2OH- + H2O + ClO2- ClO3

- + 2H2O + 2e-

Reacción global

2ClO2- ClO- + ClO3

-

Cl2

2e- + Cl2 2 Cl-

4OH- + Cl2 2 ClO- + 2e- + 2 H2O

Reacción global

2 Cl2 + 4 OH- 2 Cl- + 2 H2O + 2 ClO-

3) Observa el diagrama de Latimer para varias especies de bromo en medio básico:

+ 1,03 V +0,49V + 0,46 V +1,07VBrO4

- BrO3- BrO- ½ Br2 Br-

+0,76V

a. Calcula el potencial de la reacción: BrO4- + 3 Br- = 4 BrO- y explica si el pro-

ceso será espontáneo en esas condiciones. b. Explica si hay estados inestables que dismuten.

a) Calcula el potencial de la reacción: BrO4- + 3 Br- = 4 BrO- y explica si el

proceso será espontáneo en esas condiciones.

BrO4-/ BrO- E° = ?

∆G° (BrO4-/BrO-) = ∆G° (BrO4

-/BrO3-) + ∆G° (BrO3/BrO-)

-n3FEº (BrO4-/BrO-)) = -n1FEº (BrO4

-/BrO3-) + -n2FEº (BrO3/BrO-)

Eº (BrO4-/BrO-) = n1Eº (BrO4

-/BrO3-)) + n2Eº (BrO3/BrO-) / n3

E° (BrO4-/BrO-)) = 2(1.03 v) + 4(0,49 v) / 6

E° (BrO4- /BrO - )) = 0,67 v

(6e- + 6 H2O + BrO4

- BrO- + 3 H2O + 6 OH-) x 2 E°1 = + 0,67 v(2 OH- + H2O + Br- BrO- + 2 H2O + 2e-) x 6 E°2 = - 0,76 v

Reacción global

2 BrO4- + 6 Br- 8 BrO-

Divido entre 2 y me queda:

BrO4- + 3 Br- 4 BrO- E°reacción = E°1 + E°2 = - 0,09 V

Para que una reacción se considere espontánea el valor del E° debe ser mayor que cero, como obtuvimos un valor negativo (-0,09 v) la reacción es no espontánea.

b) Explica si hay estados inestables que dismuten.

La especie que dismuta es el Br2 ya que se oxida y reduce a la vez.

¿Por qué? No lo explicas. En un diagrama de Latimer, si el potencial de la derecha es más positivo que el de la izquierda, ya que en una dismutación la especie se reduce hacia la que tiene a la derecha (el potencial conserva el valor y el signo) y se oxida hacia la que tiene a la izquierda (el potencial conserva el valor, pero cambia el signo). En este caso:

½ Br2 + e- Br- E° red = +1,07 V

½ Br2 + 2 OH- BrO- + H2O + e- E° oxid = -0,46 V

E° total = +1,07 – 0,46 = + 0,61 V > 0

4) Dado el siguiente diagrama de Latimer en medio ácido para el azufre, explica:

+0,16 V +0,40 V +0,60 V +0,14 VHSO4 - H2SO3 S2O3 2- S H2S +6 +4 +2 0 -2

a. Si hay especies que pueden sufrir Dismutación.

b. Por qué el potencial del par S2O32- /S, en medio básico es diferente

(-0,742V).c. Calcula el potencial del par H2SO3 /S.

a) Si hay especies que pueden sufrir Dismutación. Una especie dismuta cuando se oxida (aumenta su número de oxidación) y se reduce (disminuye su número de oxidación) a la vez, en este caso las especies que cumplen con esto son:

S Esta no dismuta. Otra que dismuta es S2O3 2-. Ver explicación en ejercicio anterior.

H2SO3

b) Por qué el potencial del par S2O32- /S, en medio básico es diferente

(-0,742V).

Debido a que hay trasferencia de protones en la semirreacción, se modifica el valor del potencial.

c) Calcula el potencial del par H2SO3 /S.

H2SO3 / S E° = ?

∆G° (H2SO3 / S) = ∆G° (H2SO3 / S2O32-) + ∆G° (S2O3

2-/ S)

-n3FEº( H2SO3 / S) = -n1FEº (H2SO3 / S2O32-) + -n2FEº (S2O3

2-/ S)

Eº (H2SO3 / S) = n1Eº (H2SO3 / S2O32-) + n2Eº (S2O3

2-/ S) / n3

E° (H2SO3 / S) = 2 (+0,40 v) + 2(+0,60 v) / 4

E° ( H 2SO3 / S ) = 0,5 v