Electroquímica (Universidad)

Consúltenos sin compromiso: quimicafacil2010@gmail.com

En los siguientes ejercicios hay cuatro posibles soluciones: a, b, c y d; sólo una de ellas es totalmente correcta 

Ejercicio 1
Disponemos de una pila denominada de concentración. La concentración de los iones Zn 2+ es 1 M en la semicelda B y 0,5 M en la semicelda A. El volumen de disolución en ambas semiceldas es de 2 L

Se dan las siguientes afirmaciones:            quimicafacil

1. La semicelda B será el cátodo de la pila, y por tanto el polo positivo de la misma.  

2. La pila se parará cuando las concentraciones de Zn 2+  en ambas semiceldas se igualen. 

3. El diagrama de la pila mostrada sería: Zn│Zn 2+ (0,5 M) ││ Zn 2+ (1M)│Zn 

4. La pila se parará cuando haya pasado 0,25 F de carga. 

5. El potencial inicial de la pila será mayor si la concentración de Zn 2+  en la semicelda A es 0.7 M 

6. El potencial de la pila aumentará si se aumenta la cantidad de Zn metálico en la semicelda A. 

Las afirmaciones correctas son: 

a) 1, 3, 6 

b) 2, 3, 4  

c) 1, 2, 3 

d) 2, 3, 5 

Ejercicio 2
Se desea realizar una electrolisis, para ello se conecta el polo negativo de la batería a un electrodo de Cu sumergido en una disolución acuosa de  [Cu 2+]= 1 M  y el polo positivo a un electrodo de Pt sumergido en una disolución acuosa de [Ni 2+]= 1 M ; indique los productos obtenidos en la electrolisis                 quimicafacil

Datos: E(Cu 2+/ Cu)= 0,34 V ; E(Ni 2+/ Ni)= -0,25 V ; E(O2/ OH-)= 0,40 V ; E(H+/ H2)= 0,00 V ; sobretensión del oxígeno= 1 V
 

a) Se obtiene Ni y Cu 

b) H2 y Cu 

c) O2 y Ni 

d) Cu y O2

Ejercicio 3

Se desea proteger una pequeña estructura de acero, expuesta a la intemperie, de la  corrosión. Para conseguirlo se pone en contacto eléctrico con una pieza de cinc.  

Datos: Eº(Zn 2+/Zn)= -0,76 V, Eº(Fe 2+/Fe)= -0,44 V  

Se puede afirmar que (señalar la opción correcta):   quimicafacil 

a) Mediante este sencillo dispositivo se consigue que el cinc sea el ánodo y sufra el proceso de corrosión y que el hierro sea el cátodo quedando protegido al reducirse dicho metal.  

b) Al no estar la estructura provista de un recubrimiento de Zn, no se conseguirá la protección completa del acero. 

c) Se produce protección catódica de la estructura, es decir el Zn actúa como cátodo protegiendo la estructura. 

d) Se producirá la oxidación del Zn por ser más activo y se reducirá el oxígeno atmosférico sobre la estructura de acero que actuará como cátodo.  

Ejercicio 4

Se prepara una pila uniendo dos semiceldas formadas por una disolución equimolar de Fe 2+(ac)/ Fe 3+(ac) en contacto con un electrodo de grafito, que actúa cómo ánodo y una disolución de Ag +  en contacto con un electrodo de Ag metálica. 

E (Ag +/ Ag)= 0,799 V ; E (Fe 3+/  Fe 2+)= 0,771 V

¿Cuál debe ser la concentración de Ag+ para que el potencial de la pila galvánica formada por la unión de las dos semiceldas sea igual a cero?   quimicafacil 

a) [Ag+] = 2,982 M 

b) [Ag+] = 0,335 M 

c) [Ag+] = 0,568 M 

d) [Ag+] = 4,330 M  

Ejercicio 5

De acuerdo con el enunciado de la pregunta 4, determinar la constante de equilibrio para la reacción:     quimicafacil

Fe 2+(ac) + Ag +(ac)  ----- Fe 3+(ac) + Ag (s)

a) K= 2,98 

b) K= 0,57 

c) K= 0,33 

d) K= 4,33 

Ejercicio 6

Cuando a T= 25ºC se añade Hg líquido  en exceso a una disolución de Fe 3+  de concentación 10 -3  M se comprueba que, una vez alcanzado el equilibrio el 94,6% del hierro inicial se  ha reducido hasta Fe 2+ (ac). Calcule Eº para el par Hg2 (2+) /Hg(l) suponiendo que la única reacción que ocurre es:       quimicafacil

Fe (3+) (ac) + Hg (l) ------  Fe (2+) (ac) + Hg2 (2+) (ac)

a) E Hg2 (2+)/ Hg)= -0,746 V 

b) E Hg2 (2+)/ Hg)= 0,746 V

c) E Hg2 (2+)/ Hg)= - 0,796 V

d) E Hg2 (2+)/ Hg)=   0,796 V

Ejercicio 7

Se electroliza medio litro  de disolución acuosa de 0,1 M  de ácido sulfúrico haciendo circular una intensidad de corriente de 1 A obteniéndose oxígeno e hidrógeno. Calcule el tiempo necesario para obtener 10 gramos de oxígeno sabiendo que el rendimiento de la 

electrolisis para la obtención de oxígeno es del 85%, (pues se producen otras reacciones de oxidación de forma simultánea)                          quimicafacil  

a) 1260 minutos 

b) 148 minutos 

c) 39,4 horas 

d) 2,3 horas 

Ejercicio 8

En relación con la pregunta 7, calcule el número de moles de hidrógeno que se forman como resultado de la electrolisis en estas condiciones, suponiendo que la reacción catódica de reducción a H2 se da con un rendimiento del 100%.         quimicafacil

a) 0,61 mol de H2

b) 0,31 mol de H2

c) 0,74 mol de H2

d) 0,37 mol de H2