PROBLEMA 2. - a) ¿Qué cantidad de electricidad es necesaria para que se deposite en el cátodo todo el oro contenido en 1 L de disolución 0, 1 M de cloruro de oro (III)? B) ¿Qué volumen de dicloro, medido a la presión de 740 mm Hg y a 25 ºC, se desprenderá del ánodo? DATOS : R = 0, 082 atm · L · mol–1 · K–1 ; Ar (Cl) = 35, 5 u ; Ar (Au) = 197 u ; F = 96. 500 C Prueba de Selectividad, Andalucia, Junio 2014, QUIMICA.
En resumen
Solución para el problema 2de la prueba de Selectividad Andalucia. Junio 2014.
Solución para el problema 2de la prueba de Selectividad Andalucia.
Junio 2014.
a) Si queremos conocer cuanta electricidad es necesaria para que se deposite en el cátodo todo el oro contenido en 1 Litro de disolución comenzamos por aplicarla Segunda Ley de Faraday que enuncia quela cantidad de electricidad necesaria para depositar un equivalente de una sustanciaes 96500C lo que es equivalente ala carga de 1 mol de electrones.
Partiendo de la reacción : H₂O
AuCl₃ → Au³⁺ (aq) + 3Cl⁻ (aq)
De aqui podemos tomar las semirreacciones :
Anódica : 2Cl⁻→ Cl₂ + 2e⁻
Catódica : Au³⁺ + 3e⁻→ Au
Aplicando estequiometria :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B%20e%5E%7B-%7D%20%7D%7BAu%5E%7B3%2B%7D%20%7D%20%20%3D%20%20%5Cfrac%7B3%7D%7B1%7D%20%0A" /> = 3n(Au³⁺)
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7BQ%7D%7BF%7D%20%3D%20%20" /> 3.
M. V
Q = 3.
M. V.
F
Q = 3.
0, 1.
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B%20mol%7D%7BL%7D" />.
1L. 96500<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7BC%7D%7Bmol%7D%20" /> = 28950C
b)Para conocer cual es el volumen desprendido de cloro, se procede analizarse las semirreacciones y considerando quela cantidad de electricidad que circula por
los dos electrodos es la misma, por tanto :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7BCl_%7B2%7D%20%7D%7B%20e%5E%7B-%7D%20%7D%20%20%3D%20%20%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%20" />
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=n%28%20Cl_%7B2%7D%20%29%20%20%3D%20%20%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D.%20n%28%20e%5E%7B-%7D%20%29%20%3D%20%20%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D.%5Cfrac%7BQ%7D%7BF%7D%20%3D%20%20%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D.%20%5Cfrac%7B28950C%7D%7B96500C%2Fmol%7D%20%20%3D%20" /> 0, 15 mol
Luego,
V(Cl₂) = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7BnRT%7D%7BP%7D%20%3D%20%20%5Cfrac%7B0%2C015mol.0%2C082%20%5Cfrac%7Batm.L%7D%7Bmol.K%7D.298K%20%7D%7B%20%5Cfrac%7B740%7D%7B760%7D%20%7D%20%20%20%3D%20" /> 3, 76 L.
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