Problema 8 · Química PAU Extremadura Ordinaria 2021

Tema: Electroquímica: pilas galvánicas y electrólisis · Del examen Ordinaria (2021)

Enunciado

8) Se construye una pila galvánica, en condiciones estándar, mediante un electrodo de plata sumergido en una disolución de nitrato de plata (1 M1\text{ M}), y un electrodo de cobre sumergido en una disolución de nitrato de cobre (II) (1 M1\text{ M}).

Datos: E0(Cu2+/Cu)=+0,34 VE^0(\text{Cu}^{2+}/\text{Cu}) = +0{,}34\text{ V}; E0(Ag+/Ag)=+0,80 VE^0(\text{Ag}^+/\text{Ag}) = +0{,}80\text{ V}

a)

Escribir las semirreacciones de oxidación y reducción, indicando ánodo, cátodo y notación (esquema) de la pila formada.

b)

Calcular la f.e.m. estándar de la pila formada, indicando el sentido de circulación de los electrones.

c)

Explicar la función del puente salino. Indicar qué sustancias se pueden utilizar para construirlo.

Enunciado: Problema 8 · Química PAU Extremadura Ordinaria 2021

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Semirreacción de oxidación

Solución: Cu→Cu2++2 e−\text{Cu} \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2\text{ e}^-

a) Semirreacción de reducción

Solución: Ag++1 e−→Ag\text{Ag}^+ + 1\text{ e}^- \rightarrow \text{Ag}

a) Ánodo

Solución: Cu

a) Cátodo

Solución: Ag

a) Notación (esquema) de la pila formada

Solución: Cu∣Cu2+(1 M)∥Ag+(1 M)∣Ag\text{Cu} \mid \text{Cu}^{2+}(1\text{ M}) \parallel \text{Ag}^+(1\text{ M}) \mid \text{Ag}

b) Calcular la f.e.m. estándar de la pila formada

Solución: +0,46+0{,}46 V

b) Sentido de circulación de los electrones

Solución: Los electrones circulan del ánodo al cátodo (de Cu a Ag) por el circuito exterior.

c) Explicar la función del puente salino

Solución: Cerrar el circuito eléctrico y mantener la neutralidad eléctrica transportando iones entre las disoluciones.

c) Indicar qué sustancias se pueden utilizar para construirlo

Solución: Electrolitos inertes como KCl\text{KCl}, KNO3\text{KNO}_3 o NH4NO3\text{NH}_4\text{NO}_3.

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