Pregunta 3 · Química PAU La Rioja Ordinaria 2023

Tema: Reacciones redox: ajuste ion-electrón, estequiometría, potenciales y pilas · Del examen Ordinaria (2023)

Enunciado

[2 puntos] Pregunta 3.- En un laboratorio se disponen de dos electrodos metálicos de aluminio y hierro, así como de dos disoluciones 1 M de FeCl2\text{FeCl}_2 y AlCl3\text{AlCl}_3.

a)

Dibuje el esquema de una pila que se podría construir a partir de dichos electrodos y disoluciones. Incluya los elementos necesarios (cables, voltímetro, puente iónico) e indique la dirección del flujo de electrones. [0,75 puntos]

b)

Ajuste la reacción según el método ión-electrón y calcule la fuerza electromotriz o potencial estándar de la pila. [0,75 puntos]

c)

¿Qué es la electrólisis? [0,5 puntos]

Datos:

Potenciales estándar de reducción: E∘(Al3+/Al)=−1,66 VE^\circ(\text{Al}^{3+}/\text{Al}) = -1{,}66\text{ V}; E∘(Fe2+/Fe)=−0,44 VE^\circ(\text{Fe}^{2+}/\text{Fe}) = -0{,}44\text{ V}.

Enunciado: Pregunta 3 · Química PAU La Rioja Ordinaria 2023

Solución

Solución de AprenAI (no es la oficial)

a) Dibuje el esquema de una pila que se podría construir a partir de dichos electrodos y disoluciones. Incluya los elementos necesarios e indique la dirección del flujo de electrones.

Solución: El esquema debe representar: - Semi celda anódica (izquierda): vaso con electrodo de Al (s)\text{Al (s)} sumergido en disolución de AlCl3 1 M\text{AlCl}_3\text{ 1 M} (o Al3+\text{Al}^{3+}). - Semi celda catódica (derecha): vaso con electrodo de Fe (s)\text{Fe (s)} sumergido en disolución de FeCl2 1 M\text{FeCl}_2\text{ 1 M} (o Fe2+\text{Fe}^{2+}). - Circuito externo: hilo conductor con voltímetro conectando ambos electrodos. - Sentido de los electrones: fluyen por el cable exterior desde el ánodo (aluminio) hacia el cátodo (hierro). - Puente salino: conecta ambas disoluciones para mantener la neutralidad eléctrica (los aniones migran al ánodo y los cationes al cátodo).

b) Semirreacción de oxidación (ánodo)

Solución: Al→Al3++3 e−\text{Al} \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3\,\text{e}^-

b) Semirreacción de reducción (cátodo)

Solución: Fe2++2 e−→Fe\text{Fe}^{2+} + 2\,\text{e}^- \rightarrow \text{Fe}

Las soluciones de los 3 apartados que faltan y la explicación paso a paso son Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

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