Esta es la solución al problema 1 de laprueba de selectividad AndalucíaConvocatoria SEP2014 de Química :
a) Se produce la
siguiente reacción :
Cu + H₂SO₄→ CuSO₄ + SO₂ + H₂O
En ella el cobre (Cu) se oxida mientras el ácido
sulfúrico (H₂SO₄) se reduce.
Produciendose las siguientes semirreacciones :
De oxidación : Cu - 2e⁻→ Cu²⁺
De reducción : SO₄ + 4H⁺ + 2e⁻ → SO₂ + 2H₂O
Entonces al ocurrir el intercambio entre las
semirreacciones de igual cantidad de electrones, por lo que la reacción queda
ajustada de la siguiente forma :
Cu - 2e⁻→
Cu²⁺
SO₄ +
4H⁺ + 2e⁻ → SO₂ + 2H₂O
________________________________
Cu + SO₄²⁻ + 4H⁺→ Cu²⁺ + SO₂ + 2H₂O
Ajustamos la reacción molecular :
Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ +
SO₂ + 2H₂O
b) Para obtener cuantos son los moles de sulfato :
n (CuSO₄) =
23, 86g.
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B1%20mol%7D%7B159%2C5g%7D%20" /> = 0, 15 moles
Al producirse un mol de cobre (Cu) un mol de
CuSO₄, se nota que existe en la muestra la misma cantidad de moles de sulfato
lo que corresponde en masa a :
0, 15 moles.
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B63%2C5%20g%7D%7B1%20mol%7D%20%3D%0A" /> 9, 53 g
Pudiendo expresar el porcentaje de la pureza del
cobre de la siguiente manera :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B9%2C53%7D%7B10%7D%20" />.
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%0A%5Cfrac%7Bg%7D%7Bmuestra%7D%20.100" /> = 95, 3%.