Pregunta 5 · Química Selectividad Cataluña Juny Serie 1 2024

a) Feu el dibuix de la pila que es podria muntar amb els elèctrodes de coure i plata, indicant tot el material necessari.

Solución: A més de dues làmines de $\mathrm{Cu}$ i $\mathrm{Ag}$ i de les dues solucions dels ions corresponents ($\mathrm{Cu^{2+}}$ i $\mathrm{Ag^+}$), el material necessari per muntar la pila és: - 2 vasos de precipitats que facin la funció de semicel·les electroquímiques - 1 fil conductor que connectarà els dos elèctrodes per un circuit extern - 1 pont salí que tancarà el circuit

a) Semireacció de l'ànode (oxidació)

Solución: $\mathrm{Cu(s) \rightarrow Cu^{2+}(aq) + 2 e^-}$

a) Semireacció del càtode (reducció)

Solución: $\mathrm{Ag^+(aq) + 1 e^- \rightarrow Ag(s)}$ / $\mathrm{2 Ag^+(aq) + 2 e^- \rightarrow 2 Ag(s)}$

a) Reacció global

Solución: $\mathrm{Cu(s) + 2 Ag^+(aq) \rightarrow Cu^{2+}(aq) + 2 Ag(s)}$

b) Calculeu la força electromotriu estàndard a 25 °C

Solución: $0{,}46$ V

b) Escriviu la notació esquemàtica de la pila

Solución: $\mathrm{Cu(s) \mid Cu^{2+}(aq, 1{,}0\text{ M}) \parallel Ag^+(aq, 1{,}0\text{ M}) \mid Ag(s)}$ / $\mathrm{Cu \mid Cu^{2+} \parallel Ag^+ \mid Ag}$

b) Argumenteu si la làmina de coure que actua com a elèctrode augmenta o disminueix de massa a mesura que avança la reacció

Solución: La làmina de coure (Cu) en aquesta pila té la funció d'ànode, on es produeix la semireacció d'oxidació: $\mathrm{Cu(s) \rightarrow Cu^{2+}(aq) + 2 e^-}$. Com el coure de l'elèctrode s'oxida i es transforma en catió coure(II), la quantitat de coure metàl·lic de l'elèctrode disminueix (passa a la solució) a mesura que avança la reacció. Per tant, la massa de l'elèctrode de coure disminueix.