Q-EXP2-1112-Segundo parcial

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Versión1 1 
Segundo control de Química 11-11-2011 
Resolución de preguntas numéricas 
 
Pregunta 3 Se construye una pila a 25ºC utilizando dos vasos con sendas disoluciones acuosas: 
en uno de ellos hay una disolución de ión Zn
2+
 en concentración 0,01M y sumergido en ella un 
electrodo de cinc metálico, en el otro vaso hay una disolución de ión Cd
2+
 en concentración 
0,02M con un electrodo de cadmio metálico sumergido en ella. Si se conectan ambos electrodos 
y se pone un puente salino, el potencial de la pila funcionando en estas condiciones es: 
Datos: E
0
(Zn
2+
/Zn)= –0,760V, E
0
(Cd
2+
/Cd)= –0,403V, F= 96500 C·(mol electrones)
-1
 
a) E = 0,357V 
b) E = 0,366V 
c) E = 0,348V 
d) E = 0,375V 
Puntuación: 1,25 puntos; fallo: -0,25 puntos 
 
Cd
2+ 
+2e-  Cd E
0
(Cd
2+
/Cd)= –0,403V 
Zn  Zn
2+
 +2e- -[ E
0
(Zn
2+
/Zn)= –0,760V] 
……………………………………………… 
Cd
2+ 
+ Zn  Cd + Zn
2+
 Ep
0 
= –0,403- (-0,760) = 0,357 V 
 
 
 
 
Pregunta 4 En relación con la pregunta anterior, se añade NaOH en el vaso que contiene el 
ión Zn
2+ 
hasta que el pH= 9, sin que se produzca cambio de volumen de la disolución. 
Calcular el valor del potencial de la pila en estas nuevas condiciones. 
Dato: Ks(Zn(OH)2) = 1,8·10
-14
 
a) E = 0,565 V 
b) E = –0,149 V 
c) E = 0,297 V 
d) E = 0,417 V 
Puntuación: 1,25 puntos; fallo: -0,25 puntos 
 
 
Zn
2+
 + 2 OH
-
  Zn(OH)2 ( sólido) 
 
pH =9  [H
+
] = 10
-9 
 [ OH
-
 ] = 10
-5
 
 
[Zn
2+
] [ OH
-
 ]
2
 = 1,8·10
-14 
[Zn
2+
] (10
-5
)
2 
= 1,8·10
-14 
 [Zn
2+
] 
 
= 1,8·10
-4 
 
 
 
0,059 0,01
0,357 log 0,366 
2 0,02
 
   
 
pE V
40,059 1,8·10
0,357 log 0,417 
2 0,02
 
   
 
pE V
 
 
Pregunta 6 Se quiere recubrir una barra de hierro con zinc mediante un proceso electrolítico, 
para ello se electroliza una disolución que contiene iones Zn
2+
 utilizando una intensidad de 
corriente de 2,3 Amperios. Después de transcurridos 17 minutos, la masa de Zn depositada 
será: 
Datos: Masa atómica (Zn) = 65,38 g mol
-1
; Faraday = 96500 C·(mol electrones)
-1
 
a) 0,013 g Zn 
b) 1,59 g Zn 
c) 0,15 g Zn 
d) 0,79 g Zn 
Puntuación: 1,0 punto; fallo: -0,20 puntos 
 
Zn
2+
 + 2e-  Zn 
 
Q = I· t = 2,3· 17·60 = 2346 C 
1Faraday = 96500 C  1mol e- 
 2346 C  (2346/ 96500) = 0,0243 mol e- 
2 mol e-  65,38 g Zn 
0,0243 mol e-  65,38· 0,0243/2 = 0,79 g Zn 
 
 
 
Pregunta 11 Calcule el momento dipolar del enlace P-H de la molécula: PH3, sabiendo que la 
distancia de enlace P-H es de 1,42 Å y que la fracción de carga separada es del 15 % de la 
carga del electrón. 
Datos: carga del electrón = 1,602 10
-19
 C = 4.8 10
-10
 uee; 1Debye= 10
-18 
uee·cm 
a) µ = 1,02 10
-10
 C· m 
b) µ = 9,34 10
-10
 D 
c) µ = 1,02 D 
 d) µ = 9,34 D 
Puntuación: 1,0 punto; fallo: -0,20 puntos 
 
 
µ = q · d 
 
µ = 0,15 ·4.8 10
-10
 uee · 1,42 10 
-8 
cm = 1,02 10 
-18 
uee ·cm = 1,02 D
Pregunta 8 Indique cual sería la energía de red del cloruro de argón (ArCl) si existiese, con 
una estructura cristalina como la del NaCl: 
Datos: carga e- = 1,602.10
-19
 C; K = 1/4π0 = 9·10
9
Nm
2
 C
-2
; NA= 6,022·10
23 
partículas·mol
-1
 
n =9; Cte de Madelung (A) = 1,75; Distancia de enlace ArCl= 3,46·10
-8 
cm. La energía de red 
se considera como energía de formación. 
a) -780,5 kJ/mol 
b) 450,8 kJ/mol 
 
c) -625,3 kJ/mol 
d) 850,7 kJ/mol 
Puntuación: 1,0 punto; fallo: -0,20 puntos 
 
 
 
 = -1,75.1.1.(1,602.10
-19
)
2
.6,022.10
23
.9.10 
9
 × (1-1/9) 
 3,46.10
-10
 
 = -625,3 kJ/mol 
 
 
 
 
Pregunta 9 En relación con la pregunta anterior, indique cuál sería la entalpía de formación del 
ArCl. 
Datos: Energía de ionización (Ar) = 1521 kJ·mol
-1
; 
Afinidad electrónica: HAE(Cl) = -348,3 kJ·mol
-1
; Entalpía disociación: HD(Cl2) = 242 kJ·mol
-1 
 
a) 668,3 kJ·mol
-1
 
b) -548,5 kJ·mo
-1
 
c) 953,9 kJ·mol
-1
 
d) -764,8 kJ·mol
-1 
Puntuación: 1,5 puntos; fallo: -0,30 puntos 
 
 
ΔHf = ½ ΔHD + E
I
Ar + H
AE
Cl + E red = ½ 242 + 1521 + (-348,3) + (-625,3) = 668,3kJ.mol
-1
 
 
1 2
0 0
1 1
(1 )
4
red A
z ez e
E N M
r n
  