REDOX.
Número de oxidación y conceptos generales.
1.-
Razona si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones. En la reacción: 2
AgNO
3
(ac) + Fe(s)
→
Fe(NO
3
)
2
(ac) + 2 Ag(s). a) Los cationes Ag
+
actúan como
reductores; b) Los aniones NO
3
–
actúan como oxidantes; c) el Fe(s) es el oxidante;
d) el Fe(s) se ha oxidado a Fe
2+
; e) los cationes Ag
+
se han reducido a Ag(s).
i
⌦
2.- Indica el nº de oxidación de cada elemento en los siguientes compuesto e iones:
a) NH
4
ClO
4
; b) CaH
2
; c) HPO
4
2–
; d) ICl
3
; e) HCOOH; f) CH
3
−
CO
−
CH
3
. ⌦
3.- Determina los estados de oxidación de todos los elementos químicos presentes en
las siguientes sustancias: ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fosfórico, ácido
hipocloroso, cloruro de calcio, sulfato de hierro (III). ⌦
4.- Determina los estados de oxidación de todos los elementos químicos presentes en
las siguientes sustancias: yoduro de plata, trióxido de azufre, ion sulfito, ion
cromato, ion perclorato, ion nitrito. ⌦
Ajuste redox
5.- El zinc reacciona con el ácido nítrico para dar nitrato de zinc y nitrato de amonio en
disolución a) Escribe y ajusta la reacción por el método del ion electrón; b) calcula
los gramos de ácido nítrico que se necesitan para disolver 10 g de zinc.
ii
⌦
6.- Ajusta por el método del ion-electrón las siguientes reacciones en medio ácido:
iii
a) K
2
Cr
2
O
7
+ HI + HClO
4
→
Cr(ClO
4
)
3
+ KClO
4
+ I
2
+ H
2
O
b) Sb
2
S
3
+ HNO
3
→
Sb
2
O
5
+ NO
2
+ S + H
2
O
c) KIO
3
+ KI + H
2
SO
4
→
I
2
+ K
2
SO
4
+ H
2
O
d) K
2
Cr
2
O
7
+ HCl
→
CrCl
3
+ Cl
2
+ KCl + H
2
O
e) I
2
+ HNO
3
→
NO + HIO
3
+ H
2
O
f) KMnO
4
+ FeCl
2
+ HCl
→
MnCl
2
+ FeCl
3
+ KCl + H
2
O ⌦
7.- Ajusta por el método del ion electrón las siguientes reacciones en medio básico:
iv
a) MnO
2
+ KClO
3
+ KOH
→
K
2
MnO
4
+ KCl + H
2
O;
b) Br
2
+ KOH
→
KBr + KBrO
3
+ H
2
O;
c) KMnO
4
+ NH
3
→
KNO
3
+ MnO
2
+ KOH + H
2
O ⌦
8.- Ajusta la siguiente ecuación redox: FeS
2
+ Na
2
O
2
→
Fe
2
O
3
+ Na
2
SO
4
+ Na
2
O
v
⌦
9.- Escribe y ajusta la siguiente reacción redox, indicando la especie que se oxida y la
que se reduce, así como la oxidante y la reductora: el permanganato de potasio y el
ácido sulfhídrico, en medio ácido sulfúrico forman azufre y sulfato de manganeso
(II).
vi
⌦
10.- Sabiendo que la reacción del dicromato de potasio (K
2
Cr
2
O
7
) con cloruro de estaño
(II) en presencia de ácido clorhídrico conduce a la obtención de cloruro de estaño
(IV) y cloruro de cromo (III), escribe y ajusta la correspondiente reacción redox.
vii
⌦
11.- Ajustar por el método del ion-electrón, la reacción de oxidación de yoduro de potasio
a yodo mediante clorato de potasio en medio básico (pasando a cloruro de potasio).
¿Cuánto clorato de potasio se necesitará para obtener 250 g de yodo suponiendo
que la reacción es total?
viii
⌦
12.- Completar y ajustar, por el método del ion-electrón, las siguientes reacciones:
a) ácido sulfhídrico con dicromato de potasio en medio ácido clorhídrico para dar
azufre y Cr
3+
; b) dióxido de azufre con permanganato de potasio en medio ácido
sulfúrico para dar ácido sulfúrico y Mn
2+
; c) arsenito de potasio con permanganato
de potasio en disolución de KOH para dar arseniato y dióxido de manganeso.
ix
⌦
Valoración redox.
13.- Ponemos en un vaso de precipitados 175 ml de cloruro de hierro (II), acidulados con
HCl, que se valoran con 47 ml. de una disolución de dicromato de potasio (K
2
Cr
2
O
7
)
0,20 M, a) Formula y ajusta la reacción redox sabiendo que se forman cloruro de
hierro (III) y cloruro de cromo (III); b) calcular la masa de cloruro de hierro (II)
contenida en el vaso.
x
⌦
Pilas y Potenciales de reducción.
14.- En las dos pilas formadas por siguientes electrodos: a) cobre-plomo y b) plomo-
hierro, predecir la polaridad de los electrodos (ánodo y cátodo) en cada caso, la
f.e.m. de la pila, las notaciones de las mismas y las reacciones que tienen lugar en
cada una. Potenciales de reducción (V): Cu
2+
/Cu: 0,34; Pb
2+
/Pb: –0,13; Fe
2+
/Fe: –
0,44.
xi
⌦
15.- Los potenciales normales de reducción en condiciones estándar de los pares
Cu
2+
/Cu, Pb
2+
/Pb y Zn
2+
/Zn son respectivamente, 0,34 V, –0,13 V y –0,76 V.
a) Explica, escribiendo las reacciones correspondientes qué metal/es producen
desprendimiento de hidrógeno al ser tratados con un ácido b) Haz un esquema y
escribe las reacciones de ánodo y cátodo de la pila formada por electrodos de Zn y
Pb.
xii
⌦
16.- Deduce razonadamente y escribiendo la ecuación ajustada: a) Si el hierro en su
estado elemental puede ser oxidado a Fe(II) con MoO
4
2–
b) Si el hierro(II) puede ser
oxidado a Fe(III) con NO
3
–
. Datos: E
o
(MoO
4
2–
/Mo
3+
) = 0,51 V; E
o
(NO
3
–
/NO) = 0,96
V; E
o
(Fe
3+
/Fe
2+
) = 0,77 V; E
o
(Fe
2+
/Fe
0
) = –0,44 V. (Selectividad Madrid. Junio
1999)
.
xiii
⌦
17.- De los siguientes metales: Al, Fe, Ag, Au y Ni, justifica cuales reaccionarán
espontáneamente con iones Cu
2+
. Escribe las reacciones que se produzcan.
(E
0
(reducción) (V): Al
3+
→
Al = –1,66; Fe
2+
→
Fe = –0,44; Ag
+
→
Ag = 0,80; Au
3+
→
Au = 1,50; Ni
2+
→
Ni = –0,25; Cu
2+
→
Cu = 0,34)
xiv
⌦
18.- Considera la reacción: HNO
3
+ Cu
→
Cu(NO
3
)
2
+ NO(g) + H
2
O a) Ajuste la reacción
por el método del ion-electrón. b) ¿Qué volumen de NO (medido a 1 atm y 273 K)
se desprenderá si se oxidan 2,50 g de cobre metálico?
xv
⌦
19.- Una muestra de 20 g de latón (aleación de cinc y cobre) se trata con ácido
clorhídrico, desprendiéndose 2,8 litros de hidrógeno gas medidos a 1 atm y 25 ºC.
a) Formule y ajuste la reacción o reacciones que tienen lugar. b) Calcule la
composición de la aleación, expresándola como % en peso. Datos: R = 0,082
atm·l·K
–1
·mol
–1
; E
0
(Zn
2+
/Zn) = –0,76 V; E
0
(Cu
2+
/Cu) = +0,34 V; E
0
(H
+
/H
2
) = 0,00 V;
(Selectividad Madrid. Septiembre 1999).
xvi
⌦
20.- Razona cual de las siguientes reacciones será posible y completa éstas: a) Cu
2+
+
H
+
→
; b) Cu
2+
+H
2
→
; c) Cu
0
+ H
+
→
; d) Cu
0
+ H
2
→
. Datos: [Cu
2+
+ 2e
-
→
Cu (E
0
= 0,34 V); 2 H
+
+ 2e
-
→
H
2
(E
0
= 0,00 V)].
xvii
⌦
21.- Dados los datos de potencial estándar de reducción de los siguientes sistemas:
E
o
(I
2
/I
–
) = 0,53 V; E
o
(Br
2
/Br
–
) = 1,07 V Eo(Cl
2
/Cl
–
) = 1,36 V. Indica razonadamente:
a) ¿Cuál es la especie química más oxidante entre otras las mencionadas
anteriormente? b) ¿Cuál es la forma reducida con mayor tendencia a oxidarse? c)
¿Es espontánea la reacción entre el cloro molecular y el ion ioduro? d) ¿Es
espontánea la reacción entre el ion cloruro y el bromo molecular? (Cuestión
Selectividad Madrid. Septiembre 1999)
xviii
⌦
22.- Los electrodos de una pila galvánica son de aluminio y cobre. a) Escriba las
semirreacciones que se producen en cada electrodo, indicando cuál será el ánodo
y cuál será el cátodo b) Calcule la fuerza electromotriz de la pila. c) ¿Cuál será la
representación simbólica de la pila? d) Razone si alguno de los dos metales
produciría hidrógeno gaseoso al ponerlo en contacto con ácido sulfúrico. Datos:
Potenciales normales; Al
3+
/
Al
= –1,67 V Cu
2+
/Cu = 0,35 V; H
+
/ H
2
= 0,00 V
. (Ejercicio
Selectividad. Madrid Septiembre 1998).
xix
⌦
23.- Razone: a) Si el cobre metal puede disolverse en HCl 1 M para dar cloruro de cobre
(II) e hidrógeno molecular (H
2
). b) ¿Podría disolverse el Zn? Datos: E
0
(V)
Cu
2+
/Cu
0
= 0,34;
2H
+
/H
2
= 0,00 ;
Zn
2+
/Zn = – 0,76
(Ejercicio Selectividad. Madrid
Reserva 1997).
xx
⌦
24.- Dados los equilibrios: KMnO
4
+ FeCl
2
+ HCl
Á
MnCl
2
+ FeCl
3
+ KCl + H
2
O; KMnO
4
+ SnCl
2
+ HCl
Á
MnCl
2
+ SnCl
4
+ KCl + H
2
O a) Ajuste ambas reacciones y justifique
si están desplazadas a la derecha; b) Calcule el volumen de KMnO
4
0,1 M
necesario para oxidar el Fe
2+
y el Sn
2+
contenidos en 100 g de una muestra que
contiene partes iguales en peso de sus cloruros. Datos: (E
0
):MnO
4
-
/Mn
2+
= 1,56; E
o
Fe
3+
/ Fe
2+
= 0,77; E
o
Sn
4+
/ Sn
2+
= 0,13.
(Ejercicio Selectividad. Madrid Junio
1997).
xxi
⌦
25.- El ácido nítrico en disolución 1 M reacciona con níquel metálico produciendo nitrato
de níquel y monóxido de nitrógeno. Calcule el potencial normal de la reacción y
deduzca si se produciría esta reacción con el oro metal. Indique los agentes
oxidante y reductor en cada caso: Datos: E
o
(NO
3
–
/NO) = 0,96 V ; E
o
(Ni
2+
/Ni) =
-0,25 V ; E
o
(Au
3+
/Au) =1,50 V. (Ejercicio Selectividad. Madrid Previo 1997).
xxii
⌦
26.- Dada la siguiente tabla de potenciales normales: a) Escriba
la notación de una pila en la que ambos electrodos sean
metálicos, eligiendo los dos pares redox que den lugar a
una fuerza electromotriz máxima y calcule el valor de la
misma. b) Calcule la diferencia de potencial mínima que se
debe aplicar a una celda electrolítica que contiene cloruro
ferroso fundido para que se deposite el metal. (Ejercicio
Selectividad. Madrid Previo 1998).
xxiii
⌦
27.- Indicar qué reacciones tienen en el ánodo y el cátodo y el
voltaje de la pila correspondiente: a) Zn
2+
→
Zn y Pb
2+
→
Pb; b) Cl
2
→
2 Cl
–
y Cd
2+
→
Cd; c) Ag
+
→
Ag y Pb
2+
→
Pb. Datos: E
0
(Zn
2+
/Zn) = –0,76 V; E
0
(Pb
2+
/Pb) =
-0,13 V; E
0
(Cl
2
/Cl
–
) = 1,36 V; E
0
(Cd
2+
/Cd) = –0,40 V; E
0
(Ag
+
/Ag) = 0,80 V.
xxiv
⌦
Ce
4+
/Ce
3+
1,61 V
Cl
2
/Cl
–
1,36 V
Fe
3+
/Fe
2+
0,77 V
Cu
2+
/Cu 0,34 V
Pb
2+
/Pb –0,13 V
Fe
2+
/Fe –0,44 V
Zn
2+/
Zn –0,76 V
Be
2+
/Be –1,85 V
Electrólisis.
28.- Electrolizamos una disolución de sulfato de cinc (II) usando corriente de 15 A:
durante 5 minutos, la cantidad de metal depositada en el cátodo es de 1,53 g;
a) escribe la reacciones que se producen en ánodo y cátodo (sabemos que el ánodo
se desprende O
2
y que disminuye el pH de la disolución); b) calcula la masa atómica
del Zn.
xxv
⌦
29.- Se montan en serie dos cubas electrolíticas que contienen disoluciones de AgNO
3
y
de CuSO
4
, respectivamente. Calcula los gramos de plata que se depositarán en la
primera si en la segunda se depositan 6 g de Cu.
xxvi
⌦
30.- Durante la electrólisis del cloruro de magnesio fundido: a) ¿cuántos gramos de Mg
se producen cuando pasan 5,80·10
3
Culombios a través de la célula? b) ¿cuánto
tiempo se tarda en depositar 1,50 g de Mg con una corriente de 15 A?
xxvii
⌦
31.- ¿Qué volumen de cloro se obtiene a 27 °C y 700 mm de Hg de presión en una
electrólisis de NaCl, haciendo pasar una corriente de 100 A durante 10 horas?
xxviii
⌦
32.- Deseamos recubrir de plata un tenedor metálico mediante la electrólisis de una
disolución de nitrato de plata. ¿Actuará como ánodo o como cátodo el tenedor?
¿Durante cuánto tiempo tiene que pasar una corriente de 2 A para platear la
superficie de 20 cm
2
si se desea que la capa depositada sea de 0,1 mm de espesor
sabiendo que la densidad de la plata es de 10,5 g/cm
3
?
xxix
⌦
33.- El cinc metálico puede reaccionar con los iones hidrógeno oxidándose a cinc(II).
a) ¿Qué volumen de hidrógeno medido a 700 mm de mercurio y 77ºC se
desprenderá si se disuelven completamente 0,5 moles de cinc? b) Si se realiza la
electrolisis de una disolución de cinc(II) aplicando una intensidad de 1,5 amperios
durante 2 horas y se depositan 3,66 g de metal, calcule la masa atómica del cinc.
Datos: F = 96500 C.
(Problema Selectividad Madrid Previo 2000).
xxx
⌦
SOLUCIONES DE EJERCICIOS
i
EJERCICIO 1: a) FALSO; b) FALSO; c) FALSO; d) VERDADERO; e) VERDADERO.
ii
EJERCICIO 5: a) 4 Zn + 10 HNO
3
→ 4 Zn(NO
3
)
2
+ NH
4
NO
3
+ 3 H
2
O; b) 24,1 g
iii
EJERCICIO 6: a) K
2
Cr
2
O
7
+ 6 HI + 8 HClO
4
→ 2 Cr(ClO
4
)
3
+ 2 KClO
4
+ 3 I
2
+ 7 H
2
O;
b) Sb
2
S
3
+ 10 HNO
3
→ Sb
2
O
5
+ 10 NO
2
+ 3 S + 5 H
2
O;
c) 2 KIO
3
+ 10 KI + 6 H
2
SO
4
→ 6 I
2
+ 6 K
2
SO
4
+ 6 H
2
O;
d) K
2
Cr
2
O
7
+ 14 HCl → 2 CrCl
3
+ 3 Cl
2
+ 2 KCl + 7 H
2
O;
e) 3 I
2
+ 10 HNO
3
→ 10 NO + 6 HIO
3
+ 2 H
2
O;
f) KMnO
4
+ 5 FeCl
2
+ 8 HCl → MnCl
2
+ 5 FeCl
3
+ KCl + 4 H
2
O
iv
EJERCICIO 7: a) 3 MnO
2
+ KClO
3
+ 6 KOH → 3 K
2
MnO
4
+ KCl + 3 H
2
O;
b) 6 Br
2
+ 12 KOH → 10 KBr + 2 KBrO
3
+ 6 H
2
O;
c) 8 KMnO
4
+ 3 NH
3
→ 3 KNO
3
+ 8 MnO
2
+ 5 KOH + 2 H
2
O
v
EJERCICIO 8: 2 FeS
2
+ 15 Na
2
O
2
→ Fe
2
O
3
+ 4 Na
2
SO
4
+ 11 Na
2
O
vi
EJERCICIO 9: 2 KMnO
4
+ 5 SH
2
+ 3 H
2
SO
4
→ 5 S + 2 MnSO
4
+ 8 H
2
O + K
2
SO
4
vii
EJERCICIO 10: K
2
Cr
2
O
7
+ 3 SnCl
2
+ 14 HCl → 3 SnCl
4
+ 2 CrCl
3
+ 7 H
2
O + 2 KCl
viii
EJERCICIO 11: 6 KI + KClO
3
+ 3 H
2
O → 3 I
2
+ KCl + 6 KOH; 40,2 g
ix
EJERCICIO 12: a) 3 SH
2
+ K
2
Cr
2
O
7
+ 8 HCl → 3 S + 2 CrCl
3
+ 7 H
2
O + 2 KCl;
b) 2 KMnO
4
+ 5 SO
2
+ 2 H
2
O → 2 MnSO
4
+ 2 H
2
SO
4
+ K
2
SO
4
;
c) 3 KAsO
2
+ 2 KMnO
4
+ H
2
O → 3 KAsO
3
+ 2 MnO
2
+ 2 KOH.
x
EJERCICIO 13: a) 6 FeCl
2
+ K
2
Cr
2
O
7
+ 14 HCl → 6 FeCl
3
+ 2 CrCl
3
+ 7 H
2
O + 2 KCl; b) 3,15 g.
xi
EJERCICIO 14: a) 0,47 V; Pb(s)|Pb
2+
(ac) ||Cu
2+
(ac)|Cu(s); b) 0,21 V; Fe(s)|Fe
2+
(ac) || Pb
2+
(ac)|Pb (s).
xii
EJERCICIO 15: a) Pb y Zn; b) Cátodo: Pb
2+
(ac) + 2 e
–
→ Pb(s); Ánodo: Zn(s) – 2 e
–
→ Zn
2+
(ac).
xiii
EJERCICIO 16: a) Sí; b) Sí.
xiv
EJERCICIO 17: Al, Fe y Ni; Al – 3 e
–
→ Al
3+
; Fe – 2 e
–
→ Fe
2+
; Ni
2+
– 2 e
–
→ Ni; Cu
2+
+ 2 e
–
→ Cu.
xv
EJERCICIO 18: a) 8 HNO
3
+ 3 Cu → 3 Cu(NO
3
)
2
+ 2 NO(g) + 4 H
2
O; b) 1,06 L.
xvi
EJERCICIO 19: a) Zn + 2 HCl → H
2
(g) + ZnCl
2
; b) 37,46 % de Zn.
xvii
EJERCICIO 20: a) No; b) Sí; c) No; d) No.
xviii
EJERCICIO 21: a) Cl
2
; b) I
–
; c) Sí; d) No.
xix
EJERCICIO 22: a) Cátodo: Cu
2+
+ 2 e
–
→ Cu; Ánodo: Al – 3 e
–
→ Al
3+
; b) 2,02 V;
c) Al(s)|Al
3+
(ac) || Cu
2+
(ac)|Cu (s); d) Al.
xx
EJERCICIO 23: a) No; b) Sí.
xxi
EJERCICIO 24: a) KMnO
4
+ 5 FeCl
2
+ 8 HCl → MnCl
2
+ 5 FeCl
3
+ KCl + 4 H
2
O;
2 KMnO
4
+ 5 SnCl
2
+ 16 HCl → 2 MnCl
2
+ 5 SnCl
4
+ 2 KCl + 8 H
2
O; b) 1,844 L.
xxii
EJERCICIO 25: 1,21 V; No; Oxidante: NO
3
–
; Reductor: Ni.
xxiii
EJERCICIO 26: a) 2,19 V; b) 0,33 V.
xxiv
EJERCICIO 27: a) 0,63 V; b) 1,76 V; a) 0,93 V.
xxv
EJERCICIO 28: a) Cátodo: Zn
2+
+ 2 e
–
→ Zn
0
; Ánodo: 4 OH
–
– 4 e
–
→ 2 H
2
O
+ O
2
; b) 65,6 g/mol.
xxvi
EJERCICIO 29: 20,4 g.
xxvii
EJERCICIO 30: a) 0,73 g; b) 794 s.
xxviii
EJERCICIO 31: 498 L.
xxix
EJERCICIO 32: 939 s.
xxx
EJERCICIO 33: a) 15,58 L; b) 65,4 g/mol.
SOLUCIONES (REDOX).
Número de oxidación y conceptos generales.
1.- ⌫
a) FALSO, actúan como oxidantes pues oxidan al Fe(s).
b) FALSO, no actúan ni como oxidantes ni como reductores, pues no cambian de estado de
oxidación.
c) FALSO, actúa como reductor pues reduce a la Ag
+
a Ag(s).
d) VERDADERO, pues aumenta su E.O.
e) VERDADERO, pues disminuye su E.O.
2.- ⌫
a) NH
4
ClO
4
: N = –3; H = +1; Cl = +7; O = –2.
b) CaH
2
: Ca = +2; H = –1.
c) HPO
4
2–
: H = +1; P = +5; O = –2.
d) ICl
3
: I = +3; Cl = –1.
e) HCOOH: H = +1; C = +2; O = –2.
f) CH
3
−CO−CH
3
: H = +1; C (CH
3
) = –3; C (CO) = +2; O = –2.
3.- ⌫
H
2
SO
4
: H = +1; S = +6; O = –2. HNO
3
: H = +1; N = +5; O = –2.
H
3
PO
4
: H = +1; P = +5; O = –2. HClO: H = +1; Cl = +1; O = –2.
CaCl
2
: Ca = +2; Cl = –1 Fe
2
(SO
4
)
3
: Fe = +3; S = +6; O = –2..
4.- ⌫
AgI: Ag = +1; I = –1. SO
3
: S = +6; O = –2.
SO
3
2–
: S = +4; O = –2. CrO
4
2–
:; Cr = +6; O = –2.
ClO
4
–
: Cl = +7; O = –2. NO
2
–
: N = +3; O = –2.
5.-
⌫
a) (Zn –2 e
–
→ Zn
2+
) · 4.
NO
3
–
+ 10 H
+
+ 8 e
–
→ NH
4
+
+ 3 H
2
O
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
4 Zn + 10 HNO
3
→ 4 Zn(NO
3
)
2
+ NH
4
NO
3
+ 3 H
2
O
b) 4·65,4 g 10·63 g
–––––– = –––––––– ⇒ m(HNO ) = 24,1 g
3
10 g m(HNO
3
)
6.- ⌫
a) Cr
2
O
7
2–
+ 14 H
+
+ 6 e
–
→ 2 Cr
3+
+ 7 H
2
O
(2 I
–
– 2 e
–
→ I
2
) · 3
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Cr
2
O
7
2–
+ 14 H
+
+ 6 I
–
→ 2 Cr
3+
+ 7 H
2
O + 3 I
2
K
2
Cr
2
O
7
+ 6 HI + 8 HClO
4
→ 2 Cr(ClO
4
)
3
+ 2 KClO
4
+ 3 I
2
+ 7 H
2
O
b) Sb
2
S
3
+ 5 H
2
O – 10 e
–
→ Sb
2
O
5
+ 3 S + 10 H
+
(NO
3
–
+ 2 H
+
+ 1 e
–
→ NO
2
+ H
2
O) · 10
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Sb
2
S
3
+ 5 H
2
O + 10 NO
3
–
+ 20 H
+
→ Sb
2
O
5
+ 3 S + 10 H
+
+ 10 NO
2
+ 10 H
2
O
Sb
2
S
3
+ 10 NO
3
–
+ 10 H
+
→ Sb
2
O
5
+ 3 S + 10 NO
2
+ 5 H
2
O (eliminando H
+
y H
2
O)
Sb
2
S
3
+ 10 HNO
3
→ Sb
2
O
5
+ 10 NO
2
+ 3 S + 5 H
2
O
c) 2 IO
3
–
+ 12 H
+
+ 10 e
–
→ I
2
+ 6 H
2
O
(2 I
–
– 2 e
–
→ I
2
) · 5
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
2 IO
3
–
+ 12 H
+
+ 10 I
–
→ I
2
+ 6 H
2
O + 5 I
2
2 KIO
3
+ 10 KI + 6 H
2
SO
4
→ 6 I
2
+ 6 K
2
SO
4
+ 6 H
2
O
d) Cr
2
O
7
2–
+ 14 H
+
+ 6 e
–
→ 2 Cr
3+
+ 7 H
2
O
(2 Cl
–
– 2 e
–
→ Cl
2
) · 3
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Cr
2
O
7
2–
+ 14 H
+
+ 6 Cl
–
→ 2 Cr
3+
+ 7 H
2
O + 3 Cl
2
K
2
Cr
2
O
7
+ 14 HCl → 2 CrCl
3
+ 3 Cl
2
+ 2 KCl + 7 H
2
O
e) (I
2
+ 6 H
2
O – 10 e
–
→ 2 IO
3
–
+ 12 H
+
) · 3
(NO
3
–
+ 4 H
+
+ 3 e
–
→ NO + 2 H
2
O) ·10
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
3 I
2
+ 18 H
2
O + 10 NO
3
–
+ 40 H
+
→ 6 IO
3
–
+ 36 H
+
+ 10 NO + 20 H
2
O
3 I
2
+ 10 NO
3
–
+ 4 H
+
→ 6 IO
3
–
+ 10 NO + 2 H
2
O (eliminando H
+
y H
2
O)
3 I
2
+ 10 HNO
3
→ 10 NO + 6 HIO
3
+ 2 H
2
O
f) MnO
4
–
+ 8 H
+
+ 5 e
–
→ Mn
2+
+ 4 H
2
O
(Fe
2+
– 1 e
–
→ Fe
3+
) · 5
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
MnO
4
–
+ 8 H
+
+ 5 Fe
2+
→ Mn
2+
+ 4 H
2
O + 5 Fe
3+
KMnO
4
+ 5 FeCl
2
+ 8 HCl → MnCl
2
+ 5 FeCl
3
+ KCl + 4 H
2
O
7.-
⌫
a) (MnO
2
+ 4 OH
–
– 2 e
–
→ MnO
4
2–
+ 2 H
2
O) · 3
ClO
3
–
+ 3 H
2
O + 6 e
–
→ Cl
–
+ 6 OH
–
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
3 MnO
2
+ 12 OH
–
+ ClO
3
–
+ 3 H
2
O → 3 MnO
4
2–-
+ 6 H
2
O + Cl
–
+ 6 OH
–
3 MnO
2
+ 6 OH
–
+ ClO
3
–
→ 3 MnO
4
2–
+ 3 H
2
O + Cl
–
(eliminando OH
–
y H
2
O)
3 MnO
2
+ KClO
3
+ 6 KOH → 3 K
2
MnO
4
+ KCl + 3 H
2
O
b) (Br
2
+ 2 e
–
→ 2 Br
–
) · 5
Br
2
+ 12 OH
–
– 10 e
–
→ 2 BrO
3
–
+ 6 H
2
O
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
5 Br
2
+ Br
2
+ 12 OH
–
→ 10 Br
–
+ 2 BrO
3
–
+ 6 H
2
O
6 Br
2
+ 12 KOH → 10 KBr + 2 KBrO
3
+ 6 H
2
O
c) (MnO
4
–
+ 2 H
2
O + 3 e
–
→ MnO
2
+ 4 OH
–
) · 8
(NH
3
+ 9 OH
–
– 8 e
–
→ NO
3
–
+ 6 H
2
O) ·3
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
8 MnO
4
–
+ 16 H
2
O + 3 NH
3
+ 27 OH
–
→ 8 MnO
2
+ 32 OH
–
+ 3 NO
3
–
+ 18 H
2
O
8 MnO
4
–
+ 3 NH
3
→ 8 MnO
2
+ 5 OH
–
+ 3 NO
3
–
+ 2 H
2
O (eliminando OH
–
y H
2
O)
8 KMnO
4
+ 3 NH
3
→ 3 KNO
3
+ 8 MnO
2
+ 5 KOH + 2 H
2
O
8.- ⌫
Al no ser en medio ácido ni básico y formarse especies químicas con O (SO
4
2–
) no podemos
usar el método del ion-electrón, por lo que usaremos el de cambio en el estado de oxidación.
(S
2
2–
– 14 e
–
→ 2 S
6+
) · 2
(Fe
2+
– 1 e
–
→ Fe
3+
) · 2
(O
2
2–
+ 2 e
–
→ 2 O
2–
) · 15
––––––––––––––––––––––––––––––
2 S
2
2–
+ 2 Fe
2+
+ 15 O
2
2–
→ 4 S
6+
+ 2 Fe
3+
+ 30 O
2–
2 FeS
2
+ 15 Na
2
O
2
→ Fe
2
O
3
+ 4 Na
2
SO
4
+ 11 Na
2
O
ya que de los 30 O
2–
se gastan 3 en el Fe
2
O
3
y 16 en los 4 SO
4
2–
, con lo que quedan sólo 11.
9.- ⌫
KMnO
4
+ SH
2
+ H
2
SO
4
→ S + MnSO
4
+ H
2
O + K
2
SO
4
Oxidación: S
2–
– 2 e
–
→ S (El S
2–
se oxida y es, por tanto, la especie reductora)
Reducción: MnO
4
–
+ 8 H
+
+ 5 e
–
→ Mn
2+
+ 4 H
2
O (El MnO
4
–
se reduce, y es, por tanto, la
especie oxidante)
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
5 S
2–
+ 2 MnO
4
–
+ 16 H
+
→ 5 S + 2 Mn
2+
+ 8 H
2
O
2 KMnO
4
+ 5 SH
2
+ 3 H
2
SO
4
→ 5 S + 2 MnSO
4
+ 8 H
2
O + K
2
SO
4
10.- ⌫
K
2
Cr
2
O
7
+ SnCl
2
+ HCl → SnCl
4
+ CrCl
3
+ H
2
O + KCl
Cr
2
O
7
2–
+ 14 H
+
+ 6 e
–
→ 2 Cr
3+
+ 7 H
2
O
(Sn
2+
– 2 e
–
→ Sn
4+
) · 3
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Cr
2
O
7
2–
+ 14 H
+
+ 3 Sn
2+
→ 2 Cr
3+
+ 7 H
2
O + 3 Sn
4+
K
2
Cr
2
O
7
+ 3 SnCl
2
+ 14 HCl → 3 SnCl
4
+ 2 CrCl
3
+ 7 H
2
O + 2 KCl
11.- ⌫
KI + KClO
3
(OH
–
) → I
2
+ KCl
(2 I
–
– 2 e
–
→ I
2
) · 3
ClO
3
–
+ 3 H
2
O + 6 e
–
→ Cl
–
+ 6 OH
–
––––––––––––––––––––––––––––––––––
6 I
–
+ ClO
3
–
+ 3 H
2
O → 3 I
2
+ Cl
–
+ 6 OH
–
6 KI + KClO
3
+ 3 H
2
O → 3 I
2
+ KCl + 6 KOH
122,55 g 3 · 253,8 g
––––––––– = ––––––––––––– ⇒ m(KClO
3
) = 40,2 g
m(KClO
3
) 250 g
12.- ⌫
a) (S
2–
– 2 e
–
→ S ) · 3
Cr
2
O
7
2–
+ 14 H
+
+ 6 e
–
→ 2 Cr
3+
+ 7 H
2
O
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
3 S
2–
+ Cr
2
O
7
2–
+ 14 H
+
→ 3 S + 2 Cr
3+
+ 7 H
2
O
3 SH
2
+ K
2
Cr
2
O
7
+ 8 HCl → 3 S + 2 CrCl
3
+ 7 H
2
O + 2 KCl
b) (MnO
4
–
+ 8 H
+
+ 5 e
–
→ Mn
2+
+ 4 H
2
O) · 2
(SO
2
+ 2 H
2
O – 2 e
–
→ SO
4
2–
+ 4 H
+
) · 5
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
2 MnO
4
–
+ 16 H
+
+ 5 SO
2
+ 10 H
2
O → 2 Mn
2+
+ 8 H
2
O + 5 SO
4
2–
+ 20 H
+
2 MnO
4
–
+ 5 SO
2
+ 2 H
2
O → 2 Mn
2+
+ 5 SO
4
2–
+ 4 H
+
(eliminando H
+
y H
2
O)
2 KMnO
4
+ 5 SO
2
+ 2 H
2
O → 2 MnSO
4
+ 2 H
2
SO
4
+ K
2
SO
4
c) (AsO
2
–
+ 2 OH
–
– 2 e
–
→ AsO
3
–
+ H
2
O) · 3
(MnO
4
–
+ 2 H
2
O + 3 e
–
→ MnO
2
+ 4 OH
–
) · 2
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
3 AsO
2
–
+ 6 OH
–
+ 2 MnO
4
–
+ 4 H
2
O → 3 AsO
3
–
+ 3 H
2
O + 2 MnO
2
+ 8 OH
–
3 AsO
2
–
+ 2 MnO
4
–
+ H
2
O → 3 AsO
3
–
+ 2 MnO
2
+ 2 OH
–
(eliminando OH
–
y H
2
O)
3 KAsO
2
+ 2 KMnO
4
+ H
2
O → 3 KAsO
3
+ 2 MnO
2
+ 2 KOH
13.- ⌫
a) Cr
2
O
7
2–
+ 14 H
+
+ 6 e
–
→ 2 Cr
3+
+ 7 H
2
O
(Fe
2+
– 1 e
–
→ Fe
3+
) · 6
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Cr
2
O
7
2–
+ 14 H
+
+ 6 Fe
2+
→ 2 Cr
3+
+ 7 H
2
O + 6 Fe
3+
6 FeCl
2
+ K
2
Cr
2
O
7
+ 14 HCl → 6 FeCl
3
+ 2 CrCl
3
+ 7 H
2
O + 2 KCl;
b) 6·126,75 g 1 mol
––––––––– = ––––––––––––––––– ⇒ m(FeCl
2
) = 7,15 g
m(FeCl
2
) 0,047 L · 0,2 mol·L
–1
14.- ⌫
a) Cátodo (+) (reducción): Cobre ⇒ Cu
2+
(ac) + 2 e
–
→ Cu(s)
Ánodo (–) (oxidación): Plomo. ⇒ Pb(s) – 2 e
–
→ Pb
2+
(ac)
ΔE
PILA
= E
cátodo
– E
ánodo
= 0,34 V – (–0,13 V) = 0,47 V;
Pb(s)|Pb
2+
(ac) ||Cu
2+
(ac)|Cu(s)
b) Cátodo (+) (reducción): Plomo ⇒ Pb
2+
(ac) + 2 e
–
→ Pb(s)
Ánodo (–) (oxidación):. Hierro⇒ Fe(s) – 2 e
–
→ Fe
2+
(ac)
ΔE
PILA
= E
cátodo
– E
ánodo
= –0,13 V –(–0,44) = 0,31 V;
Fe(s)|Fe
2+
(ac) || Pb
2+
(ac)|Pb (s)
15.-
⌫
a) Para desprender H
2
es necesario que los H
+
del ácido se reduzcan a H
2
(2 H
+
+ 2 e
–
→
H
2
). Como el potencial de dicha reacción es 0,00 V, los metales que al oxidarse liberan
los e
–
necesarios son los que tienen un potencial de reducción menor que el del H
2
, es
decir, los que tienen potencial de reducción negativos como el Pb y el Zn.
Ánodo (oxidación): Pb(s) – 2 e
–
→ Pb
2+
(ac); Cátodo (+) (reducción): 2 H
+
(ac) + 2 e
–
→
H
2
(g)
Reac. Global: Pb(s) + 2 H
+
(ac) → Pb
2+
(ac) + H
2
(g);
Ánodo (oxidación): Zn(s) – 2 e
–
→ Zn
2+
(ac); Cátodo (+) (reducción): 2 H
+
(ac) + 2 e
–
→
H
2
(g)
Reac. Global: Zn(s) + 2 H
+
(ac) → Zn
2+
(ac) + H
2
(g);
b) Cátodo (+) (reducción): Plomo ⇒ Pb
2+
(ac) + 2 e
–
→ Pb(s)
Ánodo (–) (oxidación):. Cinc ⇒ Zn(s) – 2 e
–
→ Zn
2+
(ac)
ΔE
PILA
= E
cátodo
– E
ánodo
= –0,13 V –(–0,76) = 0,63 V;
Zn(s)|Zn
2+
(ac) || Pb
2+
(ac)|Pb (s)
16.- ⌫
a) SÍ puede ser oxidado, pues E
o
(MoO
4
2–
/Mo
3+
) > E
o
(Fe
2+
/Fe
0
)
Reducción: MoO
4
2–
(ac) + 8 H
+
+ 3 e
–
→ Mo
3+
(ac) + 4 H
2
O
Ánodo (oxidación): Fe(s) – 2 e
–
→ Fe
2+
(ac);
Reac. Global: 2 MoO
4
2–
(ac) + 16 H
+
+ 3 Fe(s) → 2 Mo
3+
(ac) + 8 H
2
O + 3 Fe
2+
(ac);
b) SÍ puede ser oxidado, pues E
o
(NO
3
–
/NO) > E
o
(Fe
3+
/Fe
2+
)
Reducción: NO
3
–
(ac) + 4 H
+
+ 3 e
–
→ NO(g) + 2 H
2
O
Ánodo (oxidación): Fe
2+
(ac) – 1 e
–
→ Fe
3+
(ac);
Reac. Global: NO
3
–
(ac) + 4 H
+
+ 3 Fe
2+
(ac) → NO(g) + 2 H
2
O + 3 Fe
3+
(ac).
17.- ⌫
Sólo reaccionarán (y se oxidarán) los que tengan un potencial de reducción inferior a 0,34 V,
es decir, Al, Fe y Ni.
Oxidaciones: Al(s) – 3 e
–
→ Al
3+
(ac); Fe(s) – 2 e
–
→ Fe
2+
(ac); Ni
2+
(ac) – 2 e
–
→ Ni(s);
Reducción: Cu
2+
(ac) + 2 e
–
→ Cu(s).
18.- ⌫
a) Reducción: NO
3
–
(ac) + 4 H
+
+ 3 e
–
→ NO(g) + 2 H
2
O
Oxidación: Cu(s) – 2 e
–
→ Cu
2+
(ac)
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
2 NO
3
–
(ac) + 8 H
+
+ 3 Cu(s)
→ 2 NO(g) + 4 H
2
O + 3 Cu
2+
(ac)
8 HNO
3
+ 3 Cu → 3 Cu(NO
3
)
2
+ 2 NO(g) + 4 H
2
O
b) 3 · 63,55 g 2 · 22,4 L
–––––––––––– = ––––––––––––– ⇒ V(NO) = 0,59 L
2,50 g V(NO)
19.- ⌫
a) Ánodo (oxidación): Zn(s) – 2 e
–
→ Zn
2+
(ac); Cátodo (reducción): 2 H
+
(ac) + 2 e
–
→
H
2
(g)
Reac. Global: Zn + 2 HCl → H
2
(g) + ZnCl
2
;
El Cu no se oxida con H
+
pues tiene un potencial de reducción positivo. Tampoco se
puede reducir con el H
2
desprendido en la reacción anterior, puesto que ya está en estado
reducido.
b) p · V 1 atm · 2,8 L
n = –––– = ––––––––––––––––––––––– = 0,115 mol de H
2
R · T 0,082 atm·l·K
–1
·mol
–1
· 298 K
65,38 g 1 mol 7,49 g
––––––– = –––––––– ⇒ m(Zn) = 7,49 g; % (peso) = –––––– · 100 = 37,46 % de Zn
m(Zn) 0,115 mol 20 g
20.- ⌫
a) NO ES POSIBLE, pues ambas formas están en estado oxidado.
b) SÍ ES POSIBLE, pues el Cu
2+
se reducirá (Cu
2+
+ 2e
-
→ Cu) al tener un potencial de
reducción mayor que el del par H
+
/H
2
, de manera que el H
2
se oxidará (H
2
– 2e
-
→ 2
H
+
). Reac. Global: Cu
2+
+ H
2
→ Cu + 2 H
+
c) NO ES POSIBLE, pues el par Cu
2+
/Cu tiene un potencial de reducción mayor que el del
par H
+
/H
2
, de manera que el Cu permanece en su estado reducido (Cu
0
) y el H
2
en su
estado oxidado (H
+
).
d) NO ES POSIBLE, pues ambas formas están en estado reducido.
21.- ⌫
a) El Cl
2
, pues es el. que tiene un potencial de reducción mayor y tenderá más que nadie a
pasar a su forma reducida (Cl
–
) oxidando a cualquier forma reducida cuya par tenga un E
0
menor que el del Cl
2
/Cl
–
.
b) El I
–
, pues es el. que tiene un potencial de reducción menor y tenderá más las otras
formas reducidas a pasar a su forma oxidada (I
2
).
c) SÍ, pues tal y como se ha visto en los apartados anteriores el Cl
2
tiene mayor tendencia
que las demás formas oxidadas a reducirse, y el I
–
es la forma reducida de las tres que
mayor tiene tendencia a oxidarse. La reacción global será: Cl
2
+ 2 I
–
→ 2 Cl
–
+ I
2
.
d) NO, pues el Cl
–
tiende a permanecer en la forma reducida y el Br
2
en la oxidada al ser
Eo(Cl
2
/Cl
–
) > E
o
(Br
2
/Br
–
).
22.- ⌫
a) Cátodo (+) (reducción): Cobre ⇒ Cu
2+
(ac) + 2 e
–
→ Cu(s)
Ánodo (–) (oxidación):. Aluminio ⇒ Al(s) – 3 e
–
→ Al
3+
(ac)
b) ΔE
PILA
= E
cátodo
– E
ánodo
= 0,35 V – (–1,67 V) = 2,02 V.
c) Al(s)|Al
3+
(ac) || Cu
2+
(ac)|Cu (s)
d) El ALUMINIO, pues E
0
(Al
3+
/
Al
) < E
0
(H
+
/ H
2
) con lo que los H
+
tendrán tendencia a
reducirse y el Al a oxidarse. La reacción global será: 2 Al + 6 H
+
→ 2 Al
3+
+ 3 H
2
.
23.- ⌫
a) NO, pues E
0
(Cu
2+
/Cu
0
) > E
0
(2 H
+
/H
2
) con lo que el Cu tiende a continuar en su forma
reducida.
b) SÍ,
pues E
0
(Zn
2+
/Zn
0
) < E
0
(2 H
+
/H
2
) con lo que el Zn tiende a pasar a su forma oxidada
(Zn
2+
) y los H
+
a su forma reducida. La reacción global será: Zn + 2 H
+
→ Zn
2+
+ H
2
.
24.- ⌫
a) MnO
4
–
+ 8 H
+
+ 5 e
–
→ Mn
2+
+ 4 H
2
O
(Fe
2+
– 1 e
–
→ Fe
3+
) · 5
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
MnO
4
–
+ 8 H
+
+ 5 Fe
2+
→ Mn
2+
+ 4 H
2
O + 5 Fe
3+
KMnO
4
+ 5 FeCl
2
+ 8 HCl → MnCl
2
+ 5 FeCl
3
+ KCl + 4 H
2
O
(MnO
4
–
+ 8 H
+
+ 5 e
–
→ Mn
2+
+ 4 H
2
O) · 2
(Sn
2+
– 2 e
–
→ Sn
4+
) · 5
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
2 MnO
4
–
+ 16 H
+
+ 5 Sn
2+
→ 2 Mn
2+
+ 8 H
2
O + 5 Sn
4+
2 KMnO
4
+ 5 SnCl
2
+ 16 HCl → 2 MnCl
2
+ 5 SnCl
4
+ 2 KCl + 8 H
2
O
Ambas reacciones estarán desplazadas a la derecha debido al carácter oxidante el ion
MnO
4
–
(E
0
(MnO
4
–
/Mn
2+
es mayor que E
0
(Fe
3+
/ Fe
2+
) y que E
o
(Sn
4+
/Sn
2+
) por lo que el el
ion MnO
4
–
pasará a su forma reducida (Mn
2+
) y los iones Fe
2+
y Sn
2+
se oxidarán a Fe
3+
y
Sn
4+
respectivamente.
b) 1 mol KMnO
4
5 · 126,75 g FeCl
2
––––––––––– = ––––––––––––––– ⇒ n (KMnO
4
) = 0,0789 mol
n (KMnO
4
) 50 g
2 mol KMnO
4
5 · 189,6 g SnCl
2
––––––––––– = –––––––––––––– ⇒ n (KMnO
4
) = 0,1055 mol
n (KMnO
4
) 50 g
n
TOTAL
(KMnO
4
) = 0,0789 mol + 0,1055 mol = 0,1844 mol
n
TOTAL
(KMnO
4
) 0,1844 mol
V = ––––––––––––– = ––––––––– = 1,844 litros
Molaridad 0,1 mol/l
25.-
⌫
ΔE
PILA
= E
cátodo
– E
ánodo
= 0,96 V – (–0,25) = 1,21 V.
El NO
3
–
en medio ácido NO es capaz de oxidar al oro puesto que el potencial de reducción
del par Au
3+
/Au es superior al de NO
3
–
/NO, con lo que el oro permanecerá en su forma
reducida, es decir, en su forma metálica.
Oxidante: NO
3
–
; Reductor: Ni
26.- ⌫
a) Be(s)|Be
2+
(ac) || Cu
2+
(ac)|Cu (s)
ΔE
PILA
= E
cátodo
– E
ánodo
= 0,34 V – (–1,85 V) = 2,19 V.
b) Si se trata de suministrar una d.d.p desde el exterior (electrolisis), la menor d.d.p se
obtendrá usando el otro electrodo de Zn y suministrando los 0,33 V necesarios [–0,44 V –
(–0,76 V].
Por supuesto, no sería necesario suministrar ninguna corriente externa si usáramos
electrodos cuyo potencial de reducción fuera superior a –0,44 V, ya que entonces la
reacción sería espontánea y formaría una pila que produciría una diferencia de potencial.
27.- ⌫
a) Cátodo (+) (reducción): Pb
2+
(ac) + 2 e
–
→ Pb(s)
Ánodo (–) (oxidación): Zn(s) – 2 e
–
→ Zn
2+
(ac)
ΔE
PILA
= E
cátodo
– E
ánodo
= –0,13 V – (–0,76 V) = 0,63 V
b) Cátodo (+) (reducción): Cl
2
+ 2 e
–
→ 2 Cl
–
Ánodo (–) (oxidación):. Cd – 2 e
–
→ Cd
2+
ΔE
PILA
= E
cátodo
– E
ánodo
= 1,36 V –(–0,40) = 1,76 V
c) Cátodo (+) (reducción): Ag
+
+ 1 e
–
→ Ag
Ánodo (–) (oxidación): Pb – 2 e
–
→ Pb
2+
ΔE
PILA
= E
cátodo
– E
ánodo
= 0,80 V – (–0,13 V) = 0,93 V
28.- ⌫
a) Cátodo (reducción): Zn
2+
+ 2 e
–
→ Zn
0
Ánodo (oxidación): 4 OH
–
– 4 e
–
→ 2 H
2
O
+ O
2
(con lo que la disolución se acidifica)
O la equivalente 2 H
2
O
– 4 e
–
→ O
2
+ 4 H
+
El anión SO
4
2–
ya tiene el máximo estado de oxidación y no puede oxidarse más.
b) M
eq
· I · t [M
at
(g/mol)/2 eq/mol ] · 15 A · 300 s
m (g) = ————— = –––––––––––––––––––––––––––––– = 1,53 g
96500 C/eq 96500 C/eq
⇒ M
at
(Zn) = 65,6 g/mol
29.- ⌫
m · 96500 C/eq 6 g · 96500 C/eq
Q = —————––– = ––––––––––––––– = 18222 C
M
eq
(63,55/2) g/eq
M
eq
· Q (107,87/1) g/eq · 18222 C
m (g) = ————— = –––––––––––––––––––– = 20,4 g
96500 C/eq 96500 C/eq
30.-
⌫
a) M
eq
· Q (24,31/2) g/eq · 5,80 · 10
3
C
m (g) = ————— = –––––––––––––––––––––– = 0,73 g de Mg
96500 C/eq 96500 C/eq
b) m · 96500 C/eq 1,50 g · 96500 C/eq
t = —————––– = ––––––––––––––––– = 794 s
M
eq
· I (24,31/2) g/eq · 15 A
31.-
⌫
La formación de cloro viene dada por: 2 Cl
–
– 2 e
–
→ Cl
2
96500 C ½ mol Cl
2
––––––––––––– = –––––––– ⇒ n = 18,65 mol de Cl
2
100 A · 36000 s n
n · R · T 18,65 mol · 0,082 atm·L·mol
–1
·K
–1
· 300 K
V = ––––––– = ––––––––––––––––––––––––––––––––––– = 498 litros
p (700/760) atm
32.- ⌫
Actuará como cátodo puesto que es el lugar a donde deben acudir los cationes Ag
+
.
m = V · d = 20 cm
2
· 0,01 cm · 10,5 g/cm
3
= 2,1 g
m · 96500 C/eq 2,1 g · 96500 C/eq
t = —————––– = ––––––––––––––––– = 939 s
M
eq
· I (107,87/1) g/eq · 2 A
33.- ⌫
a) Zn + 2 H
+
→ H
2
+ Zn
2+
.
Si por cada mol de Zn se producen 1 mol de H
2
, con 0,5 moles de Zn se producirán
0,5 moles de H
2
.
n · R · T 0,5 mol · 0,082 atm·L·mol
–1
·K
–1
· 350 K
V = ––––––– = ––––––––––––––––––––––––––––––––– = 15,58 litros de H
2
p (700/760) atm
b) m · 96500 C/eq · v 3,66 g · 96500 C/eq · 2 eq/mol
M
at
= —————––––– = ––––––––––––––––––––––––– = 65,4 g/mol
I · t 1,5 A · 7200 s
Soluciones a los ejercicios de los apuntes:
A.- ⌫
a)
HCl + NH
3
→ NH
4
Cl Ácido-base. No cambia ningún E.O.
b) CaCO
3
→ CaO + CO
2
(ΔH<0) Descomposición. No cambia ningún E.O.
c) ½ Cl
2
+ Na → NaCl
E.O.: 0 0 +1 –1 Redox
d) H
2
SO
4
+ Zn → ZnSO
4
+ H
2
E.O.: +1 +6 –2 0 +2 +6 –2 0 Redox
B.- ⌫
a) Oxidación: 2 Cl
–
– 2 e
–
→ Cl
2
Reducción: 2 ClO
–
+ 4 H
+
+ 2 e
–
→ Cl
2
+ 2 H
2
O
R. global: 2 Cl
–
+ 2 ClO
–
+ 4 H
+
→ 2 Cl
2
+ 2 H
2
O
4 HClO
+ 2 NaCl → 2 Cl
2
+
2 NaClO + 2 H
2
O
Obviamente, se pueden dividir por 2 todos los coeficientes:
2 HClO
+ NaCl → Cl
2
+
NaClO + H
2
O
b)
=⇒ =
4 142
()0,28
()10
mol g
nHClO mol
nHClO g
−
== =
×
1
0,28
0,1
nmol
V
Molaridad
mol l
2,8M
C.- ⌫
a) Oxidación: (2 Cl
–
– 2 e
–
→ Cl
2
) x 5
Reducción: (MnO
4
–
+ 8 H
+
+ 5 e
–
→ Mn
2+
+ 4 H
2
O) x 2
R. global: 2 MnO
4
–
+ 16 H
+
+ 10 Cl
–
→ 2 Mn
2+
+ 5 Cl
2
2 KMnO
4
+ 16 HCl → 2 MnCl
2
+ 8 H
2
O + 5 Cl
2
+2 KCl
Las masas equivalentes son:
Oxidante: KMnO
4
(158/5) g/eq = 31,6 g/eq
Reductor: HCl (36,5/1) g/eq = 36,5 g /eq
b) 2 KMnO
4
+ 16 HCl → 5 Cl
2
+ 2 MnCl
2
+ 8 H
2
O +2 KCl
××
=⇒
2
2 158 5 22,4
100 (Cl )
gL
gV
V L
2
(Cl ) = 35,44
D.- ⌫
¿Qué especie se reduce?
: La que tenga mayor potencial de reducción.
En este caso la Ag (+0,80 V) frente a los –2,37 V del Mg.
Red. (cátodo): Ag
+
(aq) + 1e
–
→ Ag(s)
Oxid. (ánodo): Mg(s) → Mg
2+
(aq) + 2e
–
ΔE
pila
= E
catodo
– E
ánodo
= +0,80 V – (–2,37 V) = 3,17 V
E.- ⌫
a) I: Cl
–
; II: Sn
2+
; III: Sn
0
; IV: ClO
3
–
b) I: ClO
3
–
+ Sn
2+
+ 2 H
+
→ ClO
2
–
+ Sn
4+
+ H
2
O
II: S
2–
+ 4 Cu
2+
+ 4 H
2
O → SO
4
2–
+ 8 H
+
+ 4 Cu
F.- ⌫
a)
Cu
2+
+ 2 e
–
→ Cu ; Al
3+
+ 3 e
–
→ Al
b)
××
××
==
63,5
4 4200
2
(Cu) =
96500 96500
eq
g
As
MIt
eq
m
CC
eq eq
5,53g
××
××
==
27,0
4 4200
3
(Al) =
96500 96500
eq
g
As
MIt
eq
m
CC
eq eq
1,57g
G.- ⌫
a)
Ánodo: 2 Cl
–
(aq) → Cl
2
(g) + 2 e
–
(1)
Cátodo: 2 H
+
(aq) + 2 e
–
→ H
2
(g) (2)
b) Oxidación: ánodo (1). Reducción: cátodo (2).
c) Al ir disminuyendo [H
+
], el pH va aumentando.
d) Porque el potencial de reducción del H
2
es mayor que el del Na. y se precisa menos voltaje
para que se produzca la electrólisis. El del H
2
[2 H
+
(aq) + 2e
–
→ H
2
(g)] es 0,0 V y se toma
como unidad, mientras que el del Na [Na
+
(aq) + 1e
–
→ Na (s)] es negativo (el Na, al ser un
metal alcalino es muy fácilmente oxidable).
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