ejercicios de quimica IV resueltos-76

Vista previa del material en texto

226 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA BÁSICACAPÍTULO 3 
 220 
Resolución 
a) Primeramente se debe determinar qué semipila actúa como ánodo y cuál 
como cátodo. Para ello se analizan los potenciales estándar de reducción de 
ambas. La que tenga mayor potencial de reducción se reduce y, por lo 
tanto, actúa como cátodo. En este caso la semipila de plata es el cátodo y la 
de estaño el ánodo. El esquema de la pila es el siguiente: 
 
 
 
El esquema de la pila, también se puede indicar de la siguiente manera: 
 
Sn2+(10-3 M) | Sn4+ (1 M)| | Ag+ (0,5 M) | Ag (s) 
 
Los procesos que ocurren en la pila anterior son: 
 
Cátodo: [Ag+ + 1e- → Ag(s)] 2 
Ánodo: Sn2+ → Sn4+ + 2 e- 
________________________________________ 
Proceso global: 2 Ag+ + Sn2+ → 2 Ag(s) + Sn4+ 
 
b) El potencial estándar de la pila se calcula mediante la siguiente 
expresión: 
 
Eº = ºcátodoE + 
º
ánodoE = 0,799 + (-0,150) = 0,649 V 
 
El potencial de la pila se calcula mediante la ecuación de Nernst: 
 
 E = Eº - 
4+
o
+ 2 2+
0,059 0,059 [Sn ]log Q = E - log
2 2 [Ag ] [Sn ]
 
Sn2+ → Sn4+ 
Ánodo 
Ag+
Cátodo 
Ag 
e- 
- +Puente salino 
Cl- K+ 
 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA 227
. SEPTIEMBRE 2008 
 221
 
E = 0,649 - 2 -3
0,059 1log =
2 [0,5] [10 ]
⋅ 0,543 V 
 
c) A partir del potencial de la pila y sabiendo que en el proceso redox se 
intercambian 2 moles de electrones, se puede calcular la variación energía 
libre de Gibbs: 
 
ΔG = - n·F·E 
 
ΔG = - 2 mol e- · 0,543 V · 96.500 C/mol e- = -104.799 J 
 
Este valor es negativo como corresponde a un proceso espontáneo; por lo tanto 
la reacción se desarrolla netamente de izquierda a derecha.