Ejercicio 4A · Química PAU Navarra Extraordinaria 2024

Tema: Electroquímica: pilas y electrólisis · Del examen Extraordinaria (2024)

Enunciado

4A- Disponemos de varias semiceldas con las combinaciones de electrodos y electrolitos cuyos potenciales estándar de reducción se muestran a continuación:

E0(Al3+/Al)=−1,68 VE^0(\mathrm{Al^{3+}/Al}) = -1{,}68\text{ V}; E0(Zn2+/Zn)=−0,76 VE^0(\mathrm{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\text{ V}; E0(Cu2+/Cu)=+0,34 VE^0(\mathrm{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34\text{ V}; E0(Ni2+/Ni)=−0,25 VE^0(\mathrm{Ni^{2+}/Ni}) = -0{,}25\text{ V}.

i)

Justifique qué combinación de semiceldas en condiciones estándar utilizaría para construir la pila con más voltaje, dibújela señalando el electrodo que actúa como ánodo y el que actúa como cátodo, razone el sentido de movimiento de los electrones a través del hilo conductor y el movimiento de los iones en cada electrodo y en el puente salino (1,0 pto.).

ii)

Escriba las semirreacciones que se producen en cada una de las semiceldas de la pila (0,50 ptos.).

iii)

Calcule la fem de la pila construida y justifique la espontaneidad de la reacción redox que tiene lugar (0,50 ptos.).

Enunciado: Ejercicio 4A · Química PAU Navarra Extraordinaria 2024

Solución

Solución de AprenAI (no es la oficial)

i) Justifique qué combinación de semiceldas en condiciones estándar utilizaría para construir la pila con más voltaje, dibújela señalando el electrodo que actúa como ánodo y el que actúa como cátodo, razone el sentido de movimiento de los electrones a través del hilo conductor y el movimiento de los iones en cada electrodo y en el puente salino

Solución: Combinación: semicelda de aluminio (ánodo) y semicelda de cobre (cátodo). Los electrones van del Al (ánodo) al Cu (cátodo). En el puente salino, los aniones van hacia el ánodo y los cationes hacia el cátodo.

i) Esquema de la pila galvánica

Solución: Esquema con dos vasos comunicados por puente salino. Vaso izquierdo (ánodo): electrodo de Al en disolución Al3+, conectado por cable externo al cátodo. Vaso derecho (cátodo): electrodo de Cu en disolución Cu2+. Sentido de electrones de Al a Cu. Puente salino con cationes migrando al cátodo y aniones al ánodo.

ii) Semirreacción de oxidación (ánodo)

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

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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