Cuestión 4 · Química PAU Valencia Ordinaria 2024

Tema: Electroquímica: pilas, potenciales y electrólisis · Del examen Ordinaria (2024)

Enunciado

Teniendo en cuenta los potenciales estándar de reducción, responda razonadamente si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos:

Datos

Potenciales estándar de reducción, E∘ (V)E^\circ\text{ (V)}: Al3+∣Al:−1,68\text{Al}^{3+}|\text{Al}: -1{,}68; Zn2+∣Zn=−0,76\text{Zn}^{2+}|\text{Zn} = -0{,}76; Cd2+∣Cd:−0,40\text{Cd}^{2+}|\text{Cd}: -0{,}40; H+∣H2:0,0\text{H}^+|\text{H}_2: 0{,}0; Cu2+∣Cu:+0,34\text{Cu}^{2+}|\text{Cu}: +0{,}34.

a)

Una barra de zinc es estable en una disolución acuosa de CdSO4 1 M\text{CdSO}_4\text{ 1 M}.

Verdadero

Falso

b)

Al mezclar una disolución de CuSO4 1 M\text{CuSO}_4\text{ 1 M} con una de CdSO4 1 M\text{CdSO}_4\text{ 1 M}, se forma cobre metálico.

Verdadero

Falso

c)

El cobre metálico no se disuelve en una disolución acuosa de HCl 1 M\text{HCl 1 M}.

Verdadero

Falso

d)

Una disolución que contenga Zn2+(ac) 1 M\text{Zn}^{2+}\text{(ac) 1 M} se puede guardar en una botella de aluminio.

Verdadero

Falso

Enunciado: Cuestión 4 · Química PAU Valencia Ordinaria 2024

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Una barra de zinc es estable en una disolución acuosa de CdSO4 1 M.

Solución: Falso

Justificación apartado a)

Solución: Como E°(Cd²+/Cd) = -0,40 V > E°(Zn²+/Zn) = -0,76 V, el Cd²⁺ oxida al Zn metálico espontáneamente (E°celda = +0,36 V > 0), por lo que la barra no es estable.

b) Al mezclar una disolución de CuSO4 1 M con una de CdSO4 1 M, se forma cobre metálico.

Solución: Falso

Justificación apartado b)

Solución: Ambas especies son cationes en estado oxidado (Cu²⁺ y Cd²⁺). No hay ningún agente reductor en la mezcla, por lo que no puede ocurrir ninguna reacción redox.

c) El cobre metálico no se disuelve en una disolución acuosa de HCl 1 M.

Solución: Verdadero

Justificación apartado c)

Solución: E°(Cu²+/Cu) = +0,34 V es mayor que E°(H+/H2) = 0,00 V. La oxidación del Cu por H⁺ tendría E°celda = -0,34 V < 0 (no espontánea), por lo que no se disuelve.

d) Una disolución que contenga Zn2+(ac) 1 M se puede guardar en una botella de aluminio.

Solución: Falso

Justificación apartado d)

Solución: Como E°(Zn²+/Zn) = -0,76 V > E°(Al³+/Al) = -1,68 V, el Zn²⁺ oxidará al aluminio del recipiente (E°celda = +0,92 V > 0). El recipiente se corroerá.

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