ejercicios de quimica IV resueltos-71

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EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA 211 JUNIO 2008 
 
 205
P = 42,1 mol·0,082atm·L/mol·K·(425 + 273)K =
10 L
241,0 atm 
 
d) La entalpía estándar de la reacción tiene valor positivo, por tanto, la 
reacción es endotérmica. Al disminuir la temperatura de 425 ºC a 350 ºC, 
según el principio de Le Châtelier la reacción tiende a desplazarse 
netamente hacia el lado exotérmico, es decir, hacia la izquierda, 
consumiendo HI y produciendo I2 e H2. 
 
 
 
5.- Durante 3 horas se hace pasar una corriente eléctrica constante a través 
de dos celdas electrolíticas colocadas en serie. Un electrolito consiste en 
una disolución de nitrato de plata y el otro en una disolución de sulfato de 
cobre (II). Si en el cátodo de la primera se deposita 0,60 g de plata 
metálica: 
a) ¿Cuántos culombios pasan a través de las dos disoluciones? 
b) ¿Cuántos gramos de cobre se depositan? 
c) ¿Cuál fue la intensidad de corriente durante la electrólisis? 
d) Además de los metales anteriores, ¿qué otra sustancia se obtiene? y ¿en 
qué cantidad? 
 
 
Datos 
Molar (g/mol): Ag-107,9; Cu-63,5; N-14; O-16,0; S-32,0; F= 96.500 
C/mol e- 
 
Resolución 
a) La carga eléctrica, o los columbios que pasan a través de las 
disoluciones, se calcula de la siguiente manera: 
 
Q = n·F 
 
Donde F es la constante de Faraday y n el número de moles de electrones 
que son necesarios para que se produzca la deposición de la plata. Para el 
cálculo, hay que tener en cuenta la estequiometría de las reacciones. El 
nitrato de plata se disocia totalmente en disolución acuosa (α=1): 
 
212 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA BÁSICACAPÍTULO 3 
 206 
H O2 + -
3 3
 
AgNO (s) Ag (ac) + NO (ac)→ 
 
La plata se deposita en el cátodo según la siguiente reacción: 
 
Ag+(ac) + 1e- → Ag(s) 
 
Partiendo de la cantidad de plata depositada: 
 
-
-3 -1 mol Ag 1 mol e0,60 g Ag· · = 5,56 ·10 mol e
107,9 g Ag 1 mol Ag
 
 
Q= -96.500 C/mol e · -3 -5,56·10 mol e = 536,11 C 
 
b) Para calcular la cantidad de cobre depositada hay que tener en cuenta la 
estequiometría de la reacción. El sulfato de cobre (II) se disocia totalmente 
en disolución acuosa (α=1): 
 
H O2 2+ 2-
4 4
 
CuSO (s) Cu (ac) + SO (ac)→ 
 
El cobre se deposita en el cátodo: 
 
Cu2+(ac) + 2e- → Cu(s) 
 
El número de moles de electrones que pasan a través de las dos 
disoluciones es el mismo, puesto que están colocadas en serie: 
 
--3
-
1 mol Cu 63,5 g Cu5,56·10 mol e · =
2 mol e 1 mol Cu
⋅ 0,18 g Cu depositados 
 
c) Para calcular la intensidad de la corriente: 
 
Q = I·t 
 
donde Q es la cantidad de carga eléctrica en culombios, I la intensidad de 
la corriente en amperios y t el tiempo en segundos: 
 
 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA 213 JUNIO 2008 
 
 207
I= 536,11C =
(3·3600) s
0,05 A 
 
d) Para determinar qué sustancia se deposita en el ánodo, hay que estudiar 
cuales son las reacciones de oxidación. De las especies presentes en las 
disoluciones, Ag+ y Cu2+ se reducen y NO3 y 2-4SO no pueden oxidarse 
más. Por tanto, tendrá lugar la oxidación del agua con producción de 
oxígeno: 
 
H2O (l) → O2 (g) + 4 H+(ac) + 4e- 
 
-3 - 2 2
-
2
1 mol O 32 g O
5,56·10 mol e · =
4 mol e 1 mol O
⋅ 20,044 g O