PAU Química 2020 · Setembre · Sèrie 4 · Exercici 7

7. Els marcapassos són aparells que ajuden a salvar milers de vides a l’any mantenint el ritme del batec cardíac quan fallen els mecanismes del cor que tenen aquesta funció. Aquests aparells subministren un corrent elèctric al cor només en els moments en què necessita una estimulació. Alguns marcapassos estan formats per una pila de liti-iode, on trobem com a elèctrodes el Li(s) en el pol negatiu i el I2(s) en el pol positiu. a) Escriviu les semireaccions que tenen lloc a l’ànode i al Font: https://sociedadytecnolo càtode de la pila de liti-iode. Escriviu la reacció global i giaculng6.wordpress.com/tecno justifiqueu que és espontània en condicions estàndard i a logia-en-la-salud. 25 °C. [1,25 punts] b) Les característiques tècniques d’un marcapassos que acaben d’implantar a un pacient són: Intensitat de corrent = 0,100 A Càrrega elèctrica màxima que pot subministrar = 6 480 C Calculeu el temps, en hores, que podria funcionar sense interrupció aquest mar­ capassos. Quina massa mínima de liti ha de contenir la pila per a funcionar durant aquest temps? [1,25 punts] Dades:  Massa atòmica relativa: Li = 6,94. Potencials estàndard de reducció a 25 °C: E°(I2/I–) = 0,54 V; E°(Li+/Li) = –3,02 V. Constant de Faraday: F = 9,65 × 104 C · mol–1.

Escriure les semireaccions que tenen lloc a l’ànode i al càtode de la pila liti-iode Semireaccions en els elèctrodes: Li  Li+ + 1e- Ànode: [0,25 p] I2 + 2e-  2 I- Càtode: [0,25 p] Escriure la reacció global de la pila liti-iode Multipliquem la reacció de l’ànode per 2 per a igualar el nombre d’electrons bescanviats, i sumem les dues semireaccions: 2 x (Li  Li+ + 1e-) Ànode: I2 + 2e-  2 I- Càtode: Reacció global: 2 Li + I2  2 Li+ + 2 I- [0,25 p] Justificar que és espontània en condicions estàndard i 25o C [0,5 p] Raonament 1 La reacció redox serà espontània si la força electromotriu de la pila és positiva: Eo >0. Eo = EoCÀTODE – EoÀNODE = Eo (I2 / I-) – Eo (Li+ / Li) Eo = (0,54) – (-3,02) = 3,56 V Eo > 0  Reacció espontània Raonament 2 Perquè la reacció sigui espontània cal que el potencial de reducció del parell que es redueix (I2 / I-) sigui més gran que el que s’oxida (Li+ / Li). Eo (I2 / I-) > Eo(Li+ / Li)  Reacció espontània Pregunta 7b Calcular el temps (hores) que el marca […]