PAU Química 2019 · Setembre · Sèrie 5 · Exercici 7

7. Una indústria obté alumini metàŀlic, Al(s), a partir del mineral criolita. Posteriorment, i per a protegir-lo de la corrosió, la capa superficial de l’alumini metàŀlic es transforma en Al2O3(s) mitjançant la reacció química no ajustada següent: Al(s) + Cr2O7 2–(aq) + H+(aq) → Al2O3(s) + Cr3+(aq) + H2O(l) a) Justifiqueu que la reacció de l’alumini metàŀlic amb l’ió dicromat en un medi àcid és una reacció redox. Escriviu i ajusteu les semireaccions d’oxidació i de reducció, i la reacció redox. Raoneu quin dels reactius és l’oxidant. [1 punt] b) Expliqueu en què consisteix el procés de corrosió d’un metall i indiqueu els factors ambientals que el produeixen. Raoneu si, en les mateixes condicions ambientals, és més fàcil que es corroeixi l’alumini o el magnesi. [1 punt] Dades:  Potencials estàndard de reducció a 25 °C: E°(Al3+/Al) = –1,66 V; E°(Mg2+/Mg) = –2,37 V.

Reacció: Al(s) + Cr2O72-(aq) + H+(aq)  Al2O3(s) + Cr3+(aq) + H2O(l) Justificació que és una reacció redox [0,2 p] Raonament 1 (nombre d’oxidació) En una reacció redox, en passar de reactius a productes, un element augmenta de nombre d’oxidació i un altra disminueix de nombre d’oxidació. Al: passa de nombre d’oxidació 0 (Al) a +3 (Al2O3) Al: s’oxida Cr: passa de nombre d’oxidació -6 (Cr2O72-) a +3 (Cr3+) Cr: es redueix  Es tracta d’una reacció redox  Considerem correcte si indiquen que l’oxidació és d’Al a Al3+. Raonament 2 (intercanvi d’electrons) En una reacció redox sempre es produeix un intercanvi d’electrons. Un compost cedeix electrons (s’oxida) i un altra els accepta (es redueix). Cal escriure les dues semireaccions (Al a Al2O3 i Cr2O72-a Cr3+) i que es visualitzi l’intercanvi dels electrons (les semireaccions estan a continuació). Semireaccions de reducció i oxidació [0,4 p] Reducció: Cr2O72-(aq) + 14 H+(aq) + 6 e-  2 Cr3+(aq) + 7 H2O(l) Oxidació: 2 Al(s) + 3 H2O(l)  Al2O3( […]