PAU Química 2022 · Setembre · Sèrie 3 · Exercici 6

6. En un experiment fem circular un corrent elèctric d’intensitat constant per una ceŀla elec­ trolítica que conté un determinat clorur de ferro (FeCln). Quan han passat 30 minuts, es recull un volum de 50,0 mL de clor gasós a 1 atmosfera de pressió i a 20 °C. a) Calculeu la quantitat de mols de clor gasós que obtindrem en l’experiment, així com la intensitat del corrent elèctric utilitzada. En quin dels dos elèctrodes de la ceŀla té lloc aquesta reacció? Quina polaritat té aquest elèctrode? [1,25 punts] b) Fem un segon experiment amb el mateix tipus de clorur de ferro en el qual, després d’aplicar un corrent de 2,0 A durant 30 minuts, es dipositen 693,78 mg de ferro. Es tracta de FeCl2 o bé de FeCl3? Justifiqueu la resposta. [1,25 punts] Dades:  Constant de Faraday: F = 9,65 × 104 C mol–1. Massa atòmica relativa: Fe = 55,8. Constant universal dels gasos ideals: R = 0,082 atm L K–1 mol–1.

Pregunta 6a Un determinat clorur de ferro (FeCln) s’introdueix en una cel·la electrolítica i s’hi fa passar corrent durant 30 minuts. Càlcul del nombre de mols de Cl2 (g) V = 50 mL = 0,05 L P = 1 atm T = 20 ºC = 293 K - Utilitzem l’equació d’un gas ideal P V = n R T: 𝑛= 𝑃· 𝑉 1 atm · 0,050 L = 2,08 x 10−3 mol Cl2 𝑅· 𝑇= 0,082 atm · L K · mol · 293 K  n = 2,08 x 10-3 mol Cl2 [0,35 punts] Càlcul de la intensitat de corrent - La semireacció de l’ió clorur és: 2 Cl– (aq) → Cl2 (g) + 2 e– [0,20 punts] - Càlcul de la intensitat del corrent utilitzada tenint en compte que ha circulat durant 30 minuts (1.800 s): 2,08 x 10−3mol Cl2 · 2 mol e− · 96.500 C 1 1.800 s = 0,223 A 1 mol e−· 1 mol Cl2  I = 0,223 A [0,40 punts] Tipus d’elèctrode i polaritat - La reacció de l’ió clorur per donar clor és una reacció d’oxidació:  l’elèctrode on té lloc la reacció d’oxidació és l’ànode. [0,20 punts] - La polaritat (signe) de l’ànode en una cel·la electrolítica és positiva. [0,10 punts] Pregunta 6b Un determ […]