Problema 8 · Química PAU Murcia Extraordinaria 2023

a) Explique cuál de los electrodos actuará como cátodo y cuál como ánodo. Escriba las semirreacciones que tienen lugar en cada uno de ellos, identificándolas como oxidación o reducción, y escriba también la reacción global de la pila.

Solución: Cátodo: electrodo de Cu (reducción: $\mathrm{Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu}$). Ánodo: electrodo de Zn (oxidación: $\mathrm{Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^-}$). Reacción global: $\mathrm{Zn + Cu^{2+} \rightarrow Zn^{2+} + Cu}$ (o $\mathrm{Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu}$).

b) Calcule la fuerza electromotriz de la pila

Solución: $1{,}10$ V

b) Calcule la variación de energía libre

Solución: -212,3 kJ / -212300 J

c) Explique brevemente si en este proceso se produce o se consume electricidad.

Solución: Se produce electricidad, porque es una reacción espontánea ($\,\Delta G^\circ < 0$, $E^\circ > 0\,$).

d) Razone si durante la reacción varía (y cómo) la masa de los electrodos.

Solución: El electrodo de Cu aumenta de peso porque se deposita Cu, y el electrodo de Zn disminuye de peso porque se disuelve.