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Concentración de ión de una pila. Potencial y cte. de equilibrio de pila (UNI)

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Desconectado  Revereuse 

Mensaje 10 Abr 12, 09:34  26756 # 1
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1.Calcular la concentración en moles por litro del ión Ag+en la siguiente pila:
Cu|Cu2+(0'1 M)||Ag+(¿M?)|Ag
cuya f.e.m. a 25ºC es E=0'356 V
Datos:  E0(Cu2+/Cu)=0'34 V;  E0(Ag+/Ag)=0'80 V


2. Dada una pila Zn|Zn2+||Cd2+|Cd a 25ºC de temperatura. Calcular:
a)el potencial normal de la pila y la f.e.m sabiendo que [Zn2+]=0'01 M; y [Cd2+]=0'02 M.
b)el valor de la constante de equilibrio de la reacción que tiene lugar
c)Los gramos de metal que se depositarán en el cátodo cuando hayan pasado 96500C

Datos: E0(Zn2+/Zn)=-0'760 V ; E0(Cd2+/Cd)=-0'403 V ; M(Cd)=112'4 g/mol

3. Determinar:
a)el pH de la disolución para que el potencial de la pila esquematizada tenga un potencial de 1'1 V a 25ºC
Ni|Ni2+(0'5 M)||Cr2O72-(0'08 M), Cr3+(0'017 M), H+(¿M?)
b)La energia libre de reacción bajo estas condiciones
Datos: E0(Cr2O72-/Cr3+)=1'33 V; E0(Ni2+/Ni)=-0'25 V; F=96500 C/mol; R=8'31 J/molK
          
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Mensaje 05 May 12, 00:50  27015 # 2
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 Enunciado 

1.Calcular la concentración en moles por litro del ión Ag+en la siguiente pila:
Cu|Cu2+(0'1M)||Ag+(¿M?)|Ag
cuya f.e.m. a 25ºC es E=0'356V
Datos:  Eº(Cu2+/Cu)=0'34V;  Eº(Ag+/Ag)=0'80 V


Hola,

Aplicando la ecuación de Nernst:

E = Eº - (RT/nF)·Ln Q      [1*]

Ag+ + e- = Ag   Reduc  Cátodo

Cu → Cu2+ + 2e-    Oxid   Ánodo

2Ag+ + 2e- = 2Ag
Cu → Cu2+ + 2e-
-------------------------
2Ag+ + Cu (s)  →  2Ag (s) + Cu2+

Eº = Eºcat - Eºanodo = 0,80-0,34 = 0,46 V

Aplicando [1*]

0'356 = 0,46 - (8,314·298/2·96500)·ln ([0,1]/[Ag+]²)


0'356 = 0,46 - 0.013·ln (0,1/[Ag+]²)

ln (0,1/[Ag+]²) = 8

e8 = 0,1/[Ag+]²            [Ag+] = √0,1/e8 = 0,006 M


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Mensaje 05 May 12, 01:24  27016 # 3
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 Enunciado 

2. Dada una pila Zn|Zn2+||Cd2+|Cd a 25ºC de temperatura. Calcular:
a)el potencial normal de la pila y la f.e.m sabiendo que [Zn2+]=0'01 M; y [Cd2+]=0'02 M.
b)el valor de la constante de equilibrio de la reacción que tiene lugar
c)Los gramos de metal que se depositarán en el cátodo cuando hayan pasado 96500 C

Datos: Eº(Zn2+/Zn)= -0'760 V ; Eº(Cd2+/Cd)= -0'403 V ; M(Cd)=112'4 g/mol



Cd2+ + 2e-  →  Cd      Red   Cat

Zn → Zn2+ + 2e-        Oxi     Ánodo
---------------------
Cd2+ + Zn    →   Cd   +  Zn2+

Eº = Eºcat - Eºanod = -0'403 + 0'760 = 0,357 V

E = Eº - (RT/nF)·Ln Q

E = 0,357 - 0,013·Ln (0'01/0'02) = 0,357 - 0,013·Ln 0,5 = 0,366 V

Cita:
 "b)el valor de la constante de equilibrio de la reacción que tiene lugar"


La Q se convierte en la constante de equilibrio cuando E = 0

0 = 0,357 - 0,013·Ln K

K = e0,357/0,013 = 8441·108     (sale muy grande ????)


Cita:
 "c)Los gramos de metal que se depositarán en el cátodo cuando hayan pasado 96500 C"


Como cada Cd necesita dos electrones, con 1 mol de ellos (96500 C) se depositará medio mol de Cd (112'4/2) = 56,2 g


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Mensaje 05 May 12, 01:59  27017 # 4
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3. Determinar:
a)el pH de la disolución para que el potencial de la pila esquematizada tenga un potencial de 1'1 V a 25ºC
Ni|Ni2+(0'5M)||Cr2O72-(0'08M), Cr3+(0'017M), H+(¿M?)
b)La energia libre de reacción bajo estas condiciones
Datos: Eº(Cr2O72-/Cr3+)=1'33V; Eº(Ni2+/Ni)=-0'25V; F=96500 C/mol; R=8'31 J/molK



Cr2O72-  + 14 H+  + 6e-  →   2Cr3+  +  7H2O     Red   Cat
Ni  →  Ni2+ + 2e-     Oxi   Ánod

Cr2O72-  + 14 H+  + 6e-  →   2Cr3+  +  7H2O
3Ni  →  3Ni2+ + 6e-
---------------------------------------------

Cr2O72-  +   3Ni   +   14 H+    →     2Cr3+   +   3Ni2+   +   7H2O

Eº = 1'33 + 0'25 = 1,58 V

E = Eº - (RT/nF)·Ln Q

1,1 = 1,58 - (8,314·298/6·96500)·ln (([Cr3+]²·[Ni2+]³)/([Cr2O72-]·[H+]14)

                          0'017²·0'5³
0,48 = 0.00428·Ln ------------- = 0.00428 (Ln (0'017²·0'5³/0'08)  -  Ln [H+]14)
                          0'08 ·[H+]14

0.47572 = -7.7028 - Ln [H+]14

Ln [H+]14 = -8.1785        Ln [H+] = -8.1785/14 = -0,58418

[H+] = e-0,58418 = 0.55756

pH = -log [H+] = 0.254

Cita:
 "b)La energia libre de reacción bajo estas condiciones"


∆G = -n·F·E

Repasar operaciones. Puede haber algún error de bulto. He ido operando directamente sobre el mensaje.


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