PAU Química 2024 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 5

5. Al laboratori disposem de làmines de plata i coure, així com de dues solucions aquoses de concentració 1,00 m, una de sal de nitrat de plata (AgNO3) i l’altra de sal de nitrat de coure(II) (Cu(NO3)2). També disposem del material per a fer un pont salí. a) Feu el dibuix de la pila que es podria muntar amb els elèctrodes de coure i plata, indi- cant tot el material necessari. Indiqueu quin dels elèctrodes de la pila funciona com a ànode i quin com a càtode, la seva polaritat i la direcció en què circulen els electrons pel circuit extern. Escriviu les semireaccions i la reacció global. [1,25 punts] b) Considerant la pila de l’apartat anterior, calculeu la força electromotriu estàndard a 25 °C i escriviu la notació esquemàtica de la pila. Argumenteu si la làmina de coure que actua com a elèctrode augmenta o disminueix de massa a mesura que avança la reacció. [1,25 punts] Dades: Potencials estàndard de reducció a 25 °C: E° (Ag+/Ag) = 0,80 V; E° (Cu2+/Cu) = 0,34 V.

Problema 5a Dibuix de la pila i del material necessari e- e- fil conductor ÀNODE CÀTODE - + Cu Ag pont salí Cu2+ 1,0 M Ag+ 1,0 M semi cel·la ànode semi cel·la càtode A més de dues làmines de Cu i Ag i de les dues solucions dels ions corresponents (Cu2+ i Ag+), el material necessari per muntar la pila és:  2 vasos de precipitats que facin la funció de semicel·les electroquímiques  1 fil conductor que connectarà els dos elèctrodes per un circuit extern  1 pont salí que tancarà el circuit [0,75 p.] Escriure les semireaccions i la reacció global Ànode (oxidació) Cu(s) → Cu 2+(aq) + 2 e- [0,15 p.] 2 x (Ag+(aq) + 1 e- → Ag(s)) Càtode (reducció) [0,20 p.] Reacció global Cu(s) + 2 Ag+(aq) → Cu 2+(aq) + 2 Ag(s) [0,15 p.] Pregunta 5b Càlcul FEM estàndard de la pila E (pila) = E0 càtode  E0 ànode = 0,80 V - (0,34 V) = + 0,46 V  E (pila) = 0,46 V [0,40 p.]  Es considerarà correcte si es calcula la FEM com E (pila) = E0reducció + E0oxidació = 0,80 V + (0,34 V) = + 0,46 V Notació esquemàtica […]