CUESTIÓN 3 A.
- Se intenta oxidar cobre metálico (Cu – 2 e⁻→ Cu²⁺) por reacción con ácido nítrico, ácido sulfúrico y ácido clorhídrico.
Considerando los potenciales indicados :
Datos
E°(Cl₂ / Cl⁻) = 1, 36 V ;
E°(Cu²⁺ / Cu) = 0, 34 V ;
E°(NO₃⁻ / NO) = 0, 96 V ;
E°(SO₄²⁻ / SO₂) = 0, 17 V.
A) Escribe y ajusta las semirreacciones de reducción de los tres ácidos.
Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻ E° = 1, 36 V.
NO₃⁻ + 4H⁺ + 3e⁻ → NO + 2H₂O E° = 0, 96 V.
SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2e⁻ → SO₂ + 2H₂O E° = 0, 17V.
B) Calcula E°para las reacciones de oxidación del cobre con los tres ácidos y justifica que solo una de ellas es espontánea.
- Cobre + ácido nítrico : 3× (Cu → Cu²⁺ + 2e⁻) E° = - 0, 34 V
2× (NO₃⁻ + 4H⁺ + 3e⁻ → NO + 2H₂O) E° = 0, 96 V
3 Cu + 2NO₃⁻ + 8H⁺ → 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O E° = 0, 62 V > 0 Espontánea - Cobre + ácido sulfúrico Cu + Cu²⁺ + 2e⁻ E° = - 0, 34 V
SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2e⁻ → SO₂ + 2H₂O E° = 0, 17 V
Cu + SO₄²⁻ + 4H⁺ → C²⁺ + SO₂ + 2H₂O E° = 0, 17 V < 0 Espontánea - Cobre + ácido clorhídrico
El cobre no se puede oxidar en presencia de ácido clorhídrico debido a que el cloro en este ácido está en un su mínimo estado de valencia ( - 1) y no puede aceptar más electrones.
Prueba de Selectividad para la Comunidad de Madrid, Convocatoria Septiembre 2011, QUIMICA.