Ejercicio B.5 · Química PAU Madrid Extraordinaria 2022

Tema: Oxidación-reducción · Del examen Extraordinaria (2022)

Enunciado

Una pila en medio básico tiene la siguiente notación:

Mn2+(ac,1 M)∣MnO2(s)∥Au3+(ac,1 M)∣Au(s)\mathrm{Mn^{2+}(ac, 1\ M) \mid MnO_2(s) \parallel Au^{3+}(ac, 1\ M) \mid Au(s)}

a)

[1 punto] Escriba ajustadas por el método ion-electrón las semirreacciones de oxidación y reducción, indicando el ánodo, el cátodo y qué especies actúan como oxidante y reductora.

b)

[1 punto] Determine el potencial de la pila y prediga la espontaneidad del proceso redox.

Datos

E0(V):MnO2/Mn2+=1,23E^0(\mathrm{V}): \mathrm{MnO_2/Mn^{2+}} = 1{,}23; Au3+/Au=1,50\mathrm{Au^{3+}/Au} = 1{,}50.

Enunciado: Ejercicio B.5 · Química PAU Madrid Extraordinaria 2022

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Escriba ajustada por el método ion-electrón la semirreacción de oxidación (ánodo)

Solución: Mn2++4 OH−→MnO2+2 H2O+2 e−\mathrm{Mn^{2+} + 4\ OH^- \rightarrow MnO_2 + 2\ H_2O + 2\ e^-}

a) Escriba ajustada por el método ion-electrón la semirreacción de reducción (cátodo)

Solución: Au3++3 e−→Au\mathrm{Au^{3+} + 3\ e^- \rightarrow Au}

a) Indique qué especie actúa como oxidante

Solución: Au3+\mathrm{Au^{3+}}

a) Indique qué especie actúa como reductora

Solución: Mn2+\mathrm{Mn^{2+}}

b) Determine el potencial de la pila

Solución: 0,270{,}27 V

b) Prediga la espontaneidad del proceso redox

Solución: Espontánea (ΔG0<0\Delta G^0 < 0)

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