problemas resueltos de la lección 7

8/17/2019 Problemas Resueltos de La Lección 7

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PROBLEMAS RESUELTOS DE LA LECCIÓN 7 EQUILIBRIO REDOX

1.- Una muestra de 2,837 g de una aleación de plata (I) y plomo (II) se

disuelve en cido n!trico. "a disolución se electroli#a con una corriente de 3,$amperios, cuyo rendimiento se supone del 1%%&. 'l cao de 1% minutos todo

el plomo se deposita como óido de plomo (I*). +e pide a) el & de plomo y plata en la aleación ) el peso del depósito de óido de plomo c) el tiempo ue tarda en depositarse toda la plata

(/) 0 2%7,2 () 0 1,% ('g) 0 1%7,4 ·

a) y b) Semirreacció !e "#i!ació Pb$%

&&&&' Pb(%

% $ e&

Pe* !e+ PbO$ , $-7.$ % $·/0 , //1.0$

Para 2a ca3i!a! !e car4a Q , 5.6A·0-- , $/-- C e !e8"i3a e e+e+ec3r"!" 2a maa !ePbO$ , 9$/--·//1.0):106-- , $.0- 4 ie!" +a maa !e 8+"m" 2e +ec"rre8"!e;

m 9Pb) , $-7.$ · $.0- , $.$6 4 2e 28"e 2 $.$6 ·/-- , 71.5<!e Pb

$51.$ $.=57y /-- & 71.5 , $-.7< !e A4 2e e maa " $-.7 ·$.=57 , -.6=7 4

/--c) Semirreacció !e re!2cció A4% % /e& &&&&' A4

Pe* !e +a A4 , /-7.1:/ , /-7.1La ca3i!a! !e car4a ecearia 8ara !e8"i3ar 3"!a +a 8+a3a er>;

106--·-.6=7 , 6$6 C 2e 8ara 2a c"rrie3e !e 5.6A re2iere 23iem8" !e

/-7.13 , 6$6:5.6 , /6- ó $.6 mi

2.- +e construye una celda con dos electrodos de 5idrógeno, uno de ellosnormal y el otro con una disolución %,16 de un cido monoprótico dil '.

"a 9.e.m. de la pila es %,2$%*. :alcular el p de la disolución del cido dil y su constante.

S* re!2cció $ ?% % $ e& &&&&' ?$ S* "#i!ació ?$ &&&&' $ ?% % $ e& Reacció 3"3a+ $ ?% 9/.-N) % ?$ € 2 Η +€(# Ν)€ +€ Η 2

€€€€A8+icam" +a ec2ació !e Ner3 8ara c""cer +a c"ce3ració !e 8r"3"e 2e a8arece c"m" 8r"!2c3"


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∆ε =0,250 = - & -.-61 +"4 9?% )$ $ /.-$

!e !"!e 9?%) , 6.=·/-&6 M +2e4" 8? , (.$Ca+c2+am" a@"ra +a c"3a3e !e+ >ci!"

a , 9?%

)·9A&

) , 96.=·/-&6

)$

, 5.(·/-&=

9?A) -./

3.- +e a;ade cinc metlico a una disolución %,1%% de una sal c. ie!" +a reacció 3"3a+

$ C2$% % &&&' $ C2% % $% ∆ε , -./6 % -.70 , -.1/ A8+ica!" +a ec2ació !e Ner3 e e+ e2i+ibri". ca+c2+am" ∆ε , - , -.1/ & -.-61 ·+"4 !e !"!e , 7.-·/-5-

$L" c2a+ im8+ica 2e +a reacció e 8r>c3icame3e c"m8+e3a @acia +a !erec@a.

" +" 2e e +" mim" " 2e!ar> 2a c"ce3ració !e ió C2$% m2y 8e2eFa. 2e ++amarem" #. mie3ra 2e +a !e+ ió C2% er> -./-- & # y +a !eió cic. 8"r e3e2i"me3rGa. +a mi3a! !e H3a

$ C2$% % &&&' $ C2% % $%

# -./-- & # 9-./-- ):$Para ca+c2+ar # 23i+iam" +a c"3a3e , 7.-·/-5- , 99-./-- & #):$)·9-./-- )$ !e !"!e # , 9C2$%) , =.6·/-&

/= M#$

C.- Una celda galvnica consiste en una tira de plata metlica sumergida en

una disolución de ión 'g A %,1%, y una tira de cinc metlico sumergida enuna disolución de ión @n2A %,1% . ' la semicelda ue contiene el ión plata se

a;ade amoniaco 5asta alcan#ar una concentración 1,% (sin variación de

volumen), y en ese momento se lee una di9erencia de potencial de 1,12*.:alcular la constante de inestailiad del compleDo 'g(6 3 )2

A. ε ?'g A B'g 0 %,8%* ε ?@n2A B@n 0 - %,7*

P"r er e+ 8"3ecia+ e3>!ar !e+ ió 8+a3a may"r 2e e+ !e+ cic. H3a ere!2cir> 8rimer"

$ A4% % &&&' $% % A4 ∆ε , -.=- % -.70 , /.60A+ aFa!ir am"iac" a +a ce+!a !e+ ió 8+a3a 3iee +24ar +a i42ie3e

reacció;

A4

%

% $ N?5 &&&' A49N?5)$%

-./ /.-


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&&& -.= -./E+ c"m8+eJ" K"rma!" e !i"cia 8arcia+me3e y 3eie!" e c2e3a 2e "

2e!ó am"iac" e e#ce" 3e!rem" e+ i42ie3e e2i+ibri"A49N?5)$% &&&' A4% % $ N?5

-./ & # # -.= % $#Ua!" +a ec2ació !e Ner3 ca+c2+am" +a c"ce3ració !e+ ió 8+a3a 2e

@ay e +a !i"+2ció;/./$ , /.60 & -.-61 ·+"4 /-&/ !e !"!e 9A4%) , # , /./·/-&=

M$ 9A4%)$

2e 2am" 8ara ca+c2+ar +a c"3a3e !e ie3abi+i!a! !e+ c"m8+eJ";

i , /./·/-&= ·-.=$ , 7.-·/-&= -./

$.- +e tiene una pila 9ormada por dos electrodos ' y E, ue son metalesdivalentes, introducidos en sendas disoluciones de sus nitratos en

concentraciones %,%1 y 2,%6 respectivamente en cationes y unidas por un puente salino. Feterminar

a) las reacciones ue tienen lugar en el ctodo y en el nodo ) la 9uer#a electromotri# de la pila c) la relación de concentraciones iónicas cuando la pila se agota

ε ?('2A B') 0 - %,CC* ε ?(E2A BE) 0 - %,13*

a) P"r er e+ 8"3ecia+ e3>!ar !e+ ca3ió B m> 8"i3i" H3e e re!2cea3e

c>3"!" B$% % $ e& −−−>€€B ε , & -./5>"!" A &&&' A$% % $ e& €€€ ε , -.((

B$%9/.-M) % A A$%9-.-/M) % B Dε , -.5/

b) Para ca+c2+ar +a K*e*m* a8+icam" +a ec2ació !e Ner3∆ε , -.5/ & -.-61 +"4 -.-/ , -.5/ % -.-61 , -.57

$ /.-

c) Para ca+c2+ar +a re+ació !e c"ce3raci"e c2a!" e @a a4"3a!" +a 8i+a." +" 2e e +" mim" . a8+icam" +a ec2ació a3eri"r 3eie!" e c2e3a 2ea@"ra ∆ε , -

- , -.5/ & -.-61 +"4 , 5.$·/-/- $

.- (Gamen del 17B%2B%3) 1 g de aleación de 5ierro y n!uel 9ue disueltoadecuadamente y los iones He3A y 6i2A depositados totalmente mediante el

paso de una corriente de 8 amperios durante 1% minutos y 3$ segundos.

:alc


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Ca+c2+am" 8rimer" +a ca3i!a! !e car4a Q , i·3 , =·056 , 6-=-C De3ermiam" a@"ra +" e&4 !e @ierr":G2e+; / e&4 !e e y Ni ·6-=-C , -.-65 e&4 106--C L+amam" X a +a maa !e e e a +a maa !e Ni. e c2m8+e +a !"i42ie3e ec2aci"e;

X % , /.-X % , -.-65

66.=5:5 6=.01:$

De !"!e X , -.10( 4 !e e e , -.-50 4 !e Ni +" 2e e2ia+e a10.(< !e e y 5.0< !e Ni

7.- (ul.2%%2B%3) Gl potencial de un electrodo de plata en una disolución

%,2% de nitrato de plata, es de %,7C7 *. Gl potencial normal de la plata es

de %,744 *. allar el grado de disociación del nitrato de plata a esa

concentración

Para +a emirreacció; A4% % / e& &&&&' A4

E , E" & -.-61 +"4 / , -.7(7 , -.711 & -.-61 +"4 /9A4%) 9A4%)

!e !"!e 9A4%) , -./5 M

Para e+ e2i+ibri";

A4NO5 &&&&' A4% % NO&5 c9/ & a) ca ca

ie!" ca , -./5 , -.$-a c" +" 2e a , -.00

8.- (Gamen del 21B%2B%C) Una muestra de 5ierro de %,33C$g se disuelve en

cido con lo ue el 5ierro presente en la muestra se reduce a sal de He (II). '

continuación, se valora sta disolución con otra de permanganato potsico

consumindose en el proceso %,22$g de permanganato el cual se reduce a

óido de manganeso (I*). :alcular la riue#a en 5ierro de la muestra

original.

/esos atómicos He($$,8C7) n($C,438) J(34,1%2) (1,%%)


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La emirreacci"e 2e 3iee +24ar e e+ 8r"ce" !e a+"ració !e +a!i"+2ció !e e9II) c" 8erma4aa3" 8"3>ic" " +a i42ie3e; (?% % 5 e& % MO&( &&&&' MO$ % $ ?$O e$% &&&&' e5% % /e&

E +a a+"raci"e !e "#i!ació&re!2cció e+ mer" !e e2ia+e3e !e+a4e3e "#i!a3e e i42a+ a+ mer" !e e2ia+e3e !e+ a4e3e re!2c3"r e e+

823" !e e2ia+ecia*

N e* MO&( , -.$$6:9/6=.-(:5) , (.$7·/-&5 , N e* e$% , m:66.=(7 !e!"!e m , -.$56= 4

L2e4" e+ 8"rce3aJe !e @ierr" e +a m2e3ra e; 9-.$56=:-.55(6)·/-- , 7/.5<

4.- (ulio 2%%CB%$) 'Dustar por el mtodo del ión-electrón, la reacción de

trans9ormación en medio alcalino, del sul9ato crómico en cromato potsico

por la acción del clorato potsico ue se convierte en cloruro. K determinar

el volumen de disolución de sul9ato crómico %,1$6 gastado para valorar

%,13 g de clorato potsico.

/esos atómicos J(34,1) :l (3$,$).

Cr $9SO()5 % CLO5 % O? &&&&&&&' $CrO( % C+ % $SO( % ?$OS* O#!i!ació $ 9 =O?& % Cr 5% &&&&&&&' CrO($& % 5 e& % ( ?$O)

S*Re!2cció 5 ?$O % 0 e& % C+O5& &&&&&&' C+& % 0O?&

Cr $9SO()5 % CLO5 % /- O? &&&&&&&' $ $CrO( % C+ % 5

$SO( % 6 ?$O

Para ca+c2+ar e+ "+2me !e !i"+2ció !e 2+Ka3" crómic" 4a3a!" @acem"2" !e +a i42a+!a! e e+ mer" !e e2ia+e3e; ·N , N"* e* CLO5 ·-./6 , -./50:9/$$.0:0) ie!" , ((.( mL

1%.- (Julio 2006) :alcular las cantidades de permanganato potsico e

5idróido potsico necesarios para producir 2%,C g de clorato potsico, a

partir de las siguientes reacciones JnC A :l L J:l A n:l 2 A 2 A :l 2


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:l 2 A J L J:l2 A J:l A 2

Fatos n $$,4C u.m.a J 34,1 u.ma., :l 3$,C$ u.ma. 1 u.m.a. 'Duste

previamente las ecuaciones por el mtodo del ión electrón.

AJ23e !e +a 8rimera ec2ació 8"r e+ mH3"!" !e+ ió e+ec3ró 9 =?% % MO( & % 6e& M$% % ( ?$O) # $ 9$ C+& C+$ ) # 6

/0?% % $MO(& % /- C+& $M$% % = ?$O % 6 C+$Q2e!a!" +a reacció c"m8+e3a aJ23a!a !e +a i42ie3e K"rma;$ MO( % /0 ?C+ $ C+ % $ MC+$ % = ?$O % 6 C+$

AJ23am" i42a+me3e +a e42!a reacció 3eie!" e c2e3a 2e 3iee +24are me!i" b>ic"; /$ O?& % C+$ $ C+O5& % /- e& % 0 ?$O 9$ e& % C+& $ C+$ ) # 6

/$ O?& % 0 C+$ $ C+O5& % /- C+& % 0 ?$OQ2e!a!" +a reacció c"m8+e3a;

0 C+$ % /$ O? $ C+O5 % /- C+ % 0 ?$O$-.( 4 !e c+"ra3" 8"3>ic" " $-.(:/$$.0 , -./00 m"+. y 8"r e3e2i"me3rGare2iere 0 ece m> !e @i!ró#i!" 8"3>ic". " ea -.110 m"+ 2e e maa "-.110 # 60./ , 66.1 4A 2 e 8ara "b3eer -./00 m"+ !e c+"ra3" 8"3>ic" @ace Ka+3a 5 ece m>!e c+"r". " ea -./00 # 5 , -.(1= m"+. 8ara +" c2a+ e re2iere 2 c"2m" !e

8erma4aa3" 8"3>ic" !e 9$:6)-.(1= , -.$ m"+e. 2e e maa 28"e;

-.$#/6=.-( , 5/.0$ 4*

11.- (Febrero 2007) +e 9orma una pila galvnica con dos electrodos de

5idrógeno, el primero estndar y el segundo sumergido en 12$ m" de una

disolución de cido clor5!drico. +i el potencial de la pila a 2$ ?:, es de

%,%3$$ *, calcular a) la concentración de la disolución del cido, y ) el

potencial ue se producir si a la disolución clor5!drica se le a;aden 8% m"

de disolución 2,$ 6 de 6a.


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Teem" 2a 8i+a !e c"ce3ració; $ ?% 9# M) % ?$ &&&&' $ ?% 9/M) % ?$

Ca+c2+am" +a c"ce3ració !e 8r"3"e @acie!" 2" !e +a ec2ació !e Ner3 e +a c2a+ D G? , -.-

D G , -.-566 , - & 9-.-61:$)·+"4 /:9?%)$ !e !"!e 9?%) , (.- M A+ aFa!ir +a !i"+2ció !e "a e 8r"!2ce 2a reacció !e e23ra+iació; ?C+ % NaO? &&&&' NaC+ % ?$O /$6·( =-·$.6 5-- me &&& $-- me ie!" 9?C+) , 5-- me:$-6 mL, /.(0 M D G , - & 9-.-61:$)·+"4 /:9/.(0)$ , 1.7·/-&5

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