PAU Química 2017 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 2

2. Les reaccions redox s’utilitzen en molts processos de la química: per a generar energia elèctrica (pila), per a provocar reaccions químiques que no són espontànies (electròlisi) o per a obtenir substàncies de gran interès. a) Un grup d’estudiants vol muntar una pila al laboratori, en condicions estàndard i a 25 °C. La pila té la notació següent: Ag(s) | Ag+(aq, 1 m) || Zn2+(aq, 1 m) | Zn(s) Expliqueu el procediment experimental que hauran de seguir per a construir aquesta pila i mesurar-ne la força electromotriu, i indiqueu el material i els reactius que necessitaran. [1 punt] b) En un altre experiment, els estudiants disposen de dos vasos de precipitats, cadascun dels quals conté una solució 1,0 m de nitrat de coure(II), a 25 °C. En el primer, hi introdueixen una làmina de zinc, i en el segon, un fil de plata. Justifiqueu si hi haurà reacció o no en cadascun dels vasos; en cas afirmatiu, escriviu la reacció igualada. [1 punt] Dades:  Potencial estàndard de reducció a 25 °C: E°(Ag+/Ag) = +0,80 V; E°(Cu2+/Cu) = +0,34 V; E°(Zn2+/Zn) = –0,76 V.

Pregunta 2.a) Procediment experimental per a construir la pila; material i reactius: - Necessitem dos vasos de precipitats: un que contingui una solució de Ag+ 1 M i un altra que contingui una solució de Zn2+ 1 M. [0,2 p] - Hi col·loquem, respectivament, una làmina (o fil) de Ag i una làmina de Zn parcialment submergides (elèctrodes). [0,2 p] - Es connecten les làmines mitjançant un fil conductor a un potenciòmetre (ó voltímetre). [0,3 p] - El circuit es tanca col·locant un pont salí: tub que connecta els dos vasos i que conté una solució d’un electròlit inert (o una solució d’una sal soluble).[0,3 p] El dibuix següent és opcional. fil conductor potenciòmetre Ag Zn electròlit Ag+ 1 M Zn2+ 1 M El càlcul de la força electromotriu de la pila no es demana en aquest exercici i, per tant, no és necessari per tenir la màxima puntuació de la pregunta 2a. Pregunta 2.b) Formulació. Nitrat de coure(II): Cu(NO3)2 [penalització: -0,5 punts] Les possibles reaccions (no igualades) en els vasos serien […]