Exercici 2 · Química Selectividad Cataluña Juny Serie 4 2025

Exercici 2

El llautó és un aliatge de zinc i coure molt present en la vida quotidiana. Per la seva brillantor i el seu color daurat, s'utilitza en joieria, en bijuteria, en rellotgeria i en la fabricació d'instruments musicals.

a)

Se submergeix una mostra de llautó en una dissolució d'àcid clorhídric i s'observa que es desprenen unes bombolles d'hidrogen. Escriviu les semireaccions d'oxidació-reducció del zinc i del coure amb l'àcid clorhídric. A partir dels potencials estàndard de reducció, justifiqueu si les bombolles d'hidrogen que s'observen són conseqüència de la reacció del zinc, del coure o de tots dos elements amb l'àcid clorhídric. [1,25 punts]

b)

Una peça d'un aliatge de massa 20,0 g que conté coure metàl·lic s'utilitza com a ànode en una cel·la electrolítica. Aquesta peça se submergeix en una dissolució d'àcid clorhídric i s'hi fa circular un corrent de 2,0 A fins que tot el coure ha reaccionat. Calculeu quantes hores cal fer passar aquest corrent perquè es desprenguin 2,8 L d'hidrogen gasós a 1,0 atm de pressió i a 25 °C. Calculeu la massa de coure que ha reaccionat. [1,25 punts]

DADES

Potencials estàndard de reducció a 25 °C: $E^\circ(\mathrm{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\ \mathrm{V}$; $E^\circ(\mathrm{Cu^{2+}/Cu}) = 0{,}34\ \mathrm{V}$; $E^\circ(\mathrm{H^+/H_2}) = 0{,}00\ \mathrm{V}$.

Constant de Faraday: $F = 96\,500\ \mathrm{C\cdot mol^{-1}}$.

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

Massa atòmica relativa: $\mathrm{Cu} = 63{,}5$.