Problema 5 · Química Selectividad Cataluña Juny Serie 5 2022

5. La indústria d'obtenció de clor i hidròxid de sodi és, actualment, una de les indústries electroquímiques més importants de tot el món. Aquests dos compostos s'obtenen conjuntament com a productes principals de l'electròlisi de la salmorra (solució aquosa de clorur de sodi) segons la reacció global següent:

$$2\text{ NaCl(aq)} + 2\text{ H}_2\text{O(l)} \rightarrow 2\text{ NaOH(aq)} + \text{Cl}_2\text{(g)} + \text{H}_2\text{(g)}$$

a)

Escriviu les semireaccions que tenen lloc a l'ànode i al càtode, i indiqueu la polaritat de cada elèctrode. [1,25 punts]

b)

Calculeu quantes hores hauria de funcionar aquest procés electrolític per a poder omplir una bombona de 10 litres amb clor gasós, mesurat a $22\text{ }^\circ\text{C}$ i $1{,}5\text{ atm}$, si circula un corrent constant de $5{,}00\text{ A}$ per la cel·la electrolítica. [1,25 punts]

DADES:

Constant de Faraday: $F = 9{,}65\times 10^4\text{ C mol}^{-1}$

Constant universal dels gasos ideals: $R = 0{,}082\text{ atm L K}^{-1}\text{ mol}^{-1}$