PAU Química 2011 · Setembre · Sèrie 2 · Exercici 6

6. Tot i que els coberts de plata s’enfosqueixen per la reacció amb els compostos sul- furats que contenen els aliments, és corrent recobrir de plata coberts fabricats amb altres metalls més barats. Volem recobrir de plata una cullera mitjançant el procés electrolític d’una solució aquosa d’una sal de plata. a) Justifiqueu si la cullera ha d’actuar com a ànode o com a càtode de la cel·la elec- trolítica. Feu un dibuix esquemàtic d’aquest procés electrolític: indiqueu-hi el nom i la polaritat dels elèctrodes i la reacció que tindrà lloc a l’elèctrode on hi ha la cullera. [1 punt] b) Determineu quantes hores calen per a dur-ne a terme el recobriment, si la culle- ra té una superfície de 20cm2, el gruix del recobriment ha de ser de 0,010cm i pel bany utilitzat hi passa un corrent de 0,020A. [1 punt] DADES: Densitat de la plata = 10,5gcm–3. Massa atòmica relativa de la plata = 107,87. Constant de Faraday, F=9,65×104 Cmol–1.

a) La cullera ha d’actuar de càtode, ja que la reacció que volem que es produeixi és la reducció de l’ió Ag+. [0,2 p] Dibuix esquemàtic del procés d’electròlisi: [0,5 p] Nom i polaritat dels elèctrodes: [0,2 p] Reacció a l’elèctrode on hi ha la cullera: Ag+ + 1 e- → Ag [0,1 p] Dibuix esquemàtic: + – ÀNODE Polaritat positiva (+) Cullera CATODE Polaritat negativa (–) Ag+ H2O Pregunta 6 b) Volum del recobriment = superfície x gruix Volum del recobriment = 20 cm2 x (0,010 cm) = 0,200 cm3 Ag [0,1p] Massa de plata = 0,200 cm3 x (10,5 g / cm3) = 2,100 g de plata que s’han de dipositar. [0,1 p] Procediment 1 Tenint en compte que: 1 A = 1 C / 1 s 2,1 g Ag x ( 1 mol Ag / 107,87 g Ag) x (1 mol e- / 1 mol Ag) x (9,65 · 104 C / 1 mol e-) x (1 s / 0,020 C) x (1 h / 3600 s) = 26,1 h Temps = 26,1 hores [0,8 p] Procediment 2 mols d’electrons = 2,1 g Ag x (1 mol Ag / 107,87 g Ag) x (1 mol e- / 1 mol Ag) = 0,01947 [0,2 p] càrrega elèctrica = 0,01947 mols d’e- x (9,65 · 104 C / 1 mol e-) = 1878,65 C [0,2 […]