Ejercicio B.4 · Química PAU Madrid Ordinaria Coincidencias 2020

Enunciado

A 25 mL de una disolución de $\text{HNO}_3$ 0,24 M se le añaden 15 g de $\text{Cu(s)}$ y se obtiene $\text{Cu}^{2+}$ y $\text{NO}$ .

Escriba y ajuste por el método del ion-electrón las semirreacciones de oxidación y reducción, y las reacciones iónica y molecular global.

Justifique cuantitativamente cuál es el reactivo limitante.

Calcule la concentración final de iones $\text{Cu}^{2+}$ en disolución, suponiendo que el volumen no ha variado.

Determine el volumen de $\text{NO}$ obtenido a 0,98 atm y 25 °C.

Datos:

Masa atómica: $\text{Cu} = 63,5$ . $R = 0,082\text{ atm}\cdot\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$ .

Enunciado: Ejercicio B.4 · Química PAU Madrid Ordinaria Coincidencias 2020

Según los criterios oficiales de corrección

a) Escriba y ajuste la semirreacción de oxidación.

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

a) Escriba y ajuste la semirreacción de reducción.

Solución: $\text{NO}_3^- + 4\,\text{H}^+ + 3\,\text{e}^- \rightarrow \text{NO} + 2\,\text{H}_2\text{O}$

a) Escriba y ajuste la reacción iónica global.

Solución: $3\,\text{Cu} + 2\,\text{NO}_3^- + 8\,\text{H}^+ \rightarrow 3\,\text{Cu}^{2+} + 2\,\text{NO} + 4\,\text{H}_2\text{O}$

a) Escriba y ajuste la reacción molecular global.

Solución: $3\,\text{Cu} + 8\,\text{HNO}_3 \rightarrow 3\,\text{Cu(NO}_3)_2 + 2\,\text{NO} + 4\,\text{H}_2\text{O}$

b) Justifique cuantitativamente cuál es el reactivo limitante.

Solución: $\text{HNO}_3$ / ácido nítrico

c) Calcule la concentración final de iones Cu2+ en disolución, suponiendo que el volumen no ha variado.

Solución: $0{,}092$ M / $0{,}092$ mol/L

d) Determine el volumen de NO obtenido a 0,98 atm y 25 °C.

Solución: $0{,}037$ L / $37$ mL

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