Page 884 - Quimica - Undécima Edición

854 CAPÍTULO 18 Electroquímica

Si se recogen 0.076 L de O 2 a 25°C y 755 mmHg, da en serie con la celda de AgNO 3 y que contenía una
¿cuántas moles de electrones tuvieron que hacerse disolución acuosa de XCl 3 , se depositaron 0.120 g de
pasar a través de la disolución? cierto metal X. Calcule la masa molar de X.
18.52 ¿Cuántas moles de electrones se necesitan para produ- 18.62 Una de las semirreacciones de la electrólisis del agua es
cir: a) 0.84 L de O 2 a exactamente 1 atm y 25°C a partir 1 2
de una disolución acuosa de H 2 SO 4 ; b) 1.50 L de Cl 2 a 2H (ac) 1 2e ¡ H 2 (g)
750 mmHg a 20°C a partir de NaCl fundido; c) 6.0 g de
Si se recogen 0.845 L de H 2 a 25°C y 782 mmHg,
Sn a partir de SnCl 2 fundido?
¿cuántas moles de electrones tuvieron que pasar a tra-
18.53 Calcule qué cantidades de Cu y Br 2 se producen en 1.0
vés de la disolución?
h en unos electrodos inertes en contacto con una disolu-
ción de CuBr 2 al pasar una corriente de 4.50 A. 18.63 Una corriente uniforme de 10.0 A se hace pasar a través
de tres celdas electrolíticas durante 10.0 min. Calcule la
18.54 Durante la electrólisis de una disolución acuosa de masa de los metales formados si las disoluciones son
AgNO 3 se depositaron 0.67 g de Ag después de cierto
AgNO 3 0.10 M, Cu(NO 3 ) 2 0.10 M y Au(NO 3 ) 3 0.10 M.
tiempo. a) Escriba la semirreacción de la reducción de
1
la Ag . b) ¿Cuál es la probable semirreacción de oxida- 18.64 Por medios industriales, el metal cobre se puede purifi -
car electrolíticamente de acuerdo con el siguiente arre-
ción? c) Calcule la cantidad de electricidad (en cou-
lombs) utilizada. glo. El ánodo es el electrodo de Cu impuro, y el cátodo
es el electrodo de Cu puro. Los electrodos están inmer-
18.55 Se pasa una corriente continua a través de CoSO 4 fun- sos en una disolución de CuSO 4 . a) Escriba las reaccio-
dido hasta que se producen 2.35 g de cobalto metálico.
nes de semicelda en los electrodos. b) Calcule la masa
Calcule el número de coulombs de electricidad utiliza- (en g) del Cu purifi cado después de pasar una corriente
dos.
de 20 A durante 10 h. c) Explique por qué impurezas
18.56 Una corriente eléctrica constante fl uye durante 3.75 h a como Zn, Fe, Au y Ag no se depositan en los electrodos.
través de dos celdas electrolíticas conectadas en serie.
Una de ellas contiene una disolución de AgNO 3 y la
otra una disolución de CuCl 2 . Durante este tiempo se Batería
depositan 2.00 g de plata en la primera celda. a)
¿Cuántos gramos de cobre se depositaron en la segunda Ánodo Cátodo
de cobre de cobre
celda? b) ¿Cuál es el fl ujo de corriente, en amperes? impuro puro
18.57 ¿Cuál es la velocidad de producción (en kg por hora) de
gas cloro en una celda electrolítica que utiliza NaCl
acuoso como electrólito y por la cual pasa una corriente
3
de 1.500 3 10 A? La efi ciencia del ánodo para la oxi-
2
dación del Cl es de 93.0%. 2+
Cu
18.58 El recubrimiento de cromo se aplica por electrólisis a 2–
SO 4
objetos suspendidos en una disolución de dicromato, de
acuerdo con la siguiente semirreacción (no balancea-
da):
22 2 1 Problemas adicionales
Cr 2 O 7 (ac) 1 e 1 H (ac) ¡ Cr(s) 1 H 2 O(l)
18.65 Una celda de Daniell consiste en un electrodo de zinc
¿Cuánto tiempo (en horas) tomaría aplicar un recubri- en 1.00 L de disolución ZnSO 4 1.00 M y un electrodo
22
miento de cromo de 1.0 3 10 mm de espesor a la de Cu en 1.00 L de disolución CuSO 4 1.00 M a 25°C. Se
2
defensa de un auto, cuya área superfi cial es de 0.25 m , toma una corriente uniforme de la celda de 10.0 A.
en una celda electrolítica en la que pasa una corriente Calcule el E celda después de 1.00 h. Suponga que los
3
de 25.0 A? (La densidad del cromo es de 7.19 g/cm .) volúmenes permanecen constantes.
18.59 Al pasar una corriente de 0.750 A durante 25.0 minutos 18.66 Se construye una celda de concentración que tiene elec-
en una disolución de CuSO 4 , se depositaron 0.369 g de trodos de Cu en dos disoluciones de CuSO 4 , A y B. A
cobre. Con esta información calcule la masa molar 25°C, las presiones osmóticas de las dos disoluciones
del cobre. son 48.9 atm y 4.89 atm, respectivamente. Calcule el
18.60 Mediante el paso de una corriente de 3.00 A durante E celda suponiendo que no hay formación de pares ióni-
304 s, se depositaron 0.300 g de cobre a partir de una cos.
disolución de CuSO 4 . Calcule el valor de la constante 18.67 Para cada una de las siguientes reacciones redox, i)
de Faraday. escriba las semirreacciones; ii) escriba la ecuación
18.61 En cierto experimento de electrólisis se depositaron balanceada para la reacción global; iii) determine en
1.44 g de Ag en una celda que contenía una disolución qué dirección procederá la reacción de manera espontá-
acuosa de AgNO 3 , mientras que en otra celda, conecta- nea en condiciones de estado estándar: