Pregunta 8 · Química PAU La Rioja Extraordinaria 2023

Pregunta 8.-

a)

«El cobre elemental $\mathrm{Cu}$ es un metal relativamente difícil de oxidar. Su reacción con ácidos fuertes como el $\mathrm{HCl}$, no tiene lugar de forma espontánea, mientras que la reacción de $\mathrm{HCl}$ con hierro elemental $\mathrm{Fe}$, genera un gas y la sal de $\mathrm{Fe(II)}$ correspondiente de forma espontánea.» Razone la veracidad o falsedad de esta afirmación en base a los potenciales de reducción estándar de ambos metales y del par redox $\mathrm{2H^+/H_2}$. [0,5 puntos]

b)

El ácido nítrico es capaz de oxidar el cobre elemental, ya que el anión nitrato, en medio ácido, tiene un poder oxidante mayor que el del par $\mathrm{2H^+/H_2}$. Ajuste la siguiente reacción mediante el método del ion-electrón en medio ácido y calcule el potencial estándar de la pila voltaica que se podría formar: [1,5 puntos]

$$\mathrm{Cu(s) + HNO_3(ac) \rightarrow Cu(NO_3)_2(ac) + NO(g) + H_2O(l)}$$

Datos:

$E^\circ(\mathrm{2H^+/H_2}) = 0{,}0\text{ V}$; $E^\circ(\mathrm{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}44\text{ V}$; $E^\circ(\mathrm{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34\text{ V}$; $E^\circ(\mathrm{NO_3^-/NO}) = +0{,}96\text{ V}$