Pregunta 5A · Química PAU Canarias Julio 2024

a) Escriba las reacciones que se producen en cada electrodo, indicando el ánodo y el cátodo: Ánodo

Solución: $\text{Al} \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3\,e^-$

a) Cátodo

Solución: $\text{Cu}^{2+} + 2\,e^- \rightarrow \text{Cu}$

a) y la reacción global ajustada.

Solución: $2\,\text{Al} + 3\,\text{Cu}^{2+} \rightarrow 2\,\text{Al}^{3+} + 3\,\text{Cu}$

b) Calcule la fuerza electromotriz de la pila

Solución: $2{,}01$ V

b) y escriba la notación de la misma.

Solución: $\text{Al}(s)\,|\,\text{Al}^{3+}(aq)\,\|\,\text{Cu}^{2+}(aq)\,|\,\text{Cu}(s)$ / $\text{Al}\,|\,\text{Al}^{3+}\,\|\,\text{Cu}^{2+}\,|\,\text{Cu}$

c) Razone si alguno de los dos metales produciría hidrógeno gaseoso al ponerlo en contacto con un ácido fuerte.

Solución: El aluminio. Al tener $E^{\circ}(\text{Al}^{3+}/\text{Al}) = -1{,}67\text{ V} < E^{\circ}(\text{H}^+/\text{H}_2) = 0{,}00\text{ V}$, la reacción de oxidación del Al combinada con la reducción del $\text{H}^+$ a $\text{H}_2$ tiene $E^{\circ} = 0 - (-1{,}67) = +1{,}67\text{ V} > 0$ (espontánea). Para el cobre $E^{\circ} = 0 - 0{,}34 = -0{,}34\text{ V} < 0$ (no espontánea).

c) En caso afirmativo, escriba la reacción global correspondiente.

Solución: $2\,\text{Al} + 6\,\text{H}^+ \rightarrow 2\,\text{Al}^{3+} + 3\,\text{H}_2$ / $2\,\text{Al} + 6\,\text{HCl} \rightarrow 2\,\text{AlCl}_3 + 3\,\text{H}_2$