Problema 1 · Química Selectividad Cataluña Juny Serie 5 2022

a) Expliqueu un procediment experimental que podrien seguir al laboratori per a muntar una pila en què es produís la reacció anterior, i indiqueu els reactius i materials que necessitarien.

Solución: Agafem dos vasos de precipitats: en un hi posem la solució de $\mathrm{ZnSO_4}$ i en l'altra la solució de $\mathrm{CuSO_4}$. Hi col·loquem, respectivament, una làmina de $\mathrm{Zn}$ i una làmina de $\mathrm{Cu}$ parcialment submergits (elèctrodes). Es connecten les làmines entre elles amb un fil conductor (opcionalment es pot col·locar un voltímetre). El circuit es tanca col·locant un pont salí (tub que connecta els dos vasos i que conté una solució d'un electròlit —sal soluble—).

b) Calculeu la variació d'energia de Gibbs estàndard d'aquesta reacció redox a 25 °C

Solución: $-212300\ \mathrm{J}$ / $-212300\ \mathrm{J/mol}$ / $-212{,}3\ \mathrm{kJ}$ / $-212{,}3\ \mathrm{kJ/mol}$

b) La reacció és espontània en aquestes condicions?

Solución: Sí

b) Justifiqueu si la reacció és espontània o no en aquestes condicions.

Solución: Perquè una reacció sigui espontània, a $p$ i $T$ constant, cal que: $\Delta G^{\circ} < 0$. Com que $\Delta G^{\circ} = -212300\ \mathrm{J} < 0$, la reacció redox proposada és espontània en condicions estàndard i $25\ ^{\circ}\mathrm{C}$.