Problema 8 · Química PAU Murcia Ordinaria 2023

Tema: Electroquímica: pilas, potenciales estándar y electrólisis · Del examen Ordinaria (2023)

Enunciado

Se realiza la electrolisis de una disolución acuosa de AgNO3\mathrm{AgNO_3} empleando dos electrodos de grafito. En uno de ellos se deposita Ag(s)\mathrm{Ag(s)} y en el otro se desprende un gas. Teniendo en cuenta que el agua puede sufrir los siguientes procesos redox:

H2O+1 e−⟶1/2 H2+OH−yH2O⟶1/2 O2+2 H++2 e−\mathrm{H_2O + 1\ e^- \longrightarrow 1/2\ H_2 + OH^-} \quad \text{y} \quad \mathrm{H_2O \longrightarrow 1/2\ O_2 + 2\ H^+ + 2\ e^-}

y que ni el grafito ni el nitrato participan en la reacción, conteste a las siguientes cuestiones:

a)

¿En qué electrodo (cátodo o ánodo) se depositará la Ag? Escriba esta semirreacción ajustada. [0,50 p]

b)

Explique qué gas se desprenderá en el otro electrodo y escriba la semirreacción correspondiente, así como la reacción global de la celda electrolítica. NOTA: no se necesitan los potenciales redox. [0,75 p]

c)

¿Cuántos moles de Ag se habrán depositado al cabo de 3 h3\ \mathrm{h} de electrolisis, si la corriente aplicada es de 2 A2\ \mathrm{A}? Dato: F=96.500 C⋅mol−1F = 96.500\ \mathrm{C\cdot mol^{-1}}. NOTA: no se necesita el peso atómico de la Ag para contestar. [0,75 p]

Enunciado: Problema 8 · Química PAU Murcia Ordinaria 2023

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) ¿En qué electrodo (cátodo o ánodo) se depositará la Ag?

Solución: Cátodo

a) Escriba esta semirreacción ajustada

Solución: Ag+ (aq) + 1 e- -> Ag (s)

b) Explique qué gas se desprenderá en el otro electrodo

Solución: Oxígeno / O2

b) Semirreacción correspondiente

Solución: H2O -> 1/2 O2 + 2 H+ + 2 e-

b) Reacción global de la celda electrolítica

Solución: 2 Ag+ (aq) + H2O (l) -> 1/2 O2 (g) + 2 H+ (aq) + 2 Ag (s)

c) ¿Cuántos moles de Ag se habrán depositado al cabo de 3 h de electrolisis, si la corriente aplicada es de 2 A?

Solución: 0,224 mol

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