PAU Química 2021 · Setembre · Sèrie 1 · Exercici 3

3. Per a tractar i conservar l’aigua d’una piscina, podem emprar un equip comercial de depuració que consisteix en un sistema de filtració al qual s’afegeix un aparell de cloració salina que obté clor per mitjà de l’electròlisi d’un producte ben natural com la sal comuna (clorur de sodi). a) A partir de l’electròlisi del clorur de sodi en solució aquosa obtenim clor gasós a l’ànode, mentre que al càtode l’aigua forma hidrogen gasós i ions hidroxil. Escriviu i igualeu les semireaccions que tenen lloc a cada elèctrode, així com la reacció global d’aquest procés electrolític. Indiqueu les polaritats de cada elèctrode. [1,25 punts] b) Un aparell comercial de cloració salina, adient per a una piscina que conté 50 m3 d’ai­ gua, genera 0,24 mg L–1 de clor cada hora. Quina intensitat de corrent ha de passar per la ceŀla electrolítica? [1,25 punts] Dades:  Massa atòmica relativa: Cl = 35,45. Constant de Faraday: F = 9,65 × 104 C mol–1. 1 dm3 = 1 L.

Pregunta 3a Formulació. Clorur de sodi: NaCl [– 0,5 p si no formulen bé] Semireaccions a cada elèctrode Ànode: 2 Cl–(aq)  Cl2(g) + 2 e– [0,3p] Càtode: 2 H2O(l) + 2 e–  H2(g) + 2 OH–(aq) [0,3p] Reacció global del procés electrolític Sumant les dues semireaccions tenim: 2 Cl–(aq) + 2 H2O(l)  Cl2(g) + H2(g) + 2 OH–(aq) [0,4p] Polaritats de cada elèctrode [0,25 p] Càtode: polaritat negativa (–) Ànode: polaritat positiva (+) Pregunta 3b Càlcul de la intensitat de corrent de la cel·la electrolítica Dades inicials: Volum d’aigua a la piscina. V = 50 m3 Temps. t = 1 h Concentració de Cl2 generada. c= 0,24 mg/L Transformació d’unitats i altres dades. [0,15 p] Volum d’aigua a la piscina. V = 50 m3 = 50000 dm3 = 50000 L Temps. t = 1 h = 3600 s Massa molecular Cl2 = (2 x 35,45) = 70,9 g/mol Calculem de la càrrega elèctrica (Q) –en una hora de temps (1 h)–. A partir del volum d’aigua de la piscina i la concentració generada de clor en aquest temps (1 h), calculem la massa de Cl2 que s’obté en el […]