7/25/2019 Taller Introduccin Mtodos Electroanalticos 01-2009

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UNIVERSIDAD DEL VALLEDEPARTAMENTO DE QUIMICA

ANALISIS INSTRUMENTAL ITaller de Introduccin Mtodos ElectroanalticosProf. Jos H. Espinal

1. Razona si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones. En la reaccin:

2 AgNO3(ac)+ Fe(s)Fe(NO3)2(ac)+ 2 Ag(s)a) Los cationes Ag

+actan como reductores

b) Los aniones NO3actan como oxidantes

c) el Fe(s) es el oxidanted) el Fe(s) se ha oxidado a Fe

2+

e) los cationes Ag+se han reducido a Ag(s)

2.De la siguientes semirreacciones:

A4++ 2eA2+ E= -1.450 V

M2++ 1eM+ E= +0.054 V

R++ 1eR E= -0.185 V

N3+

+ 3eN E= +0.567 V

a) Cul es el mejor agente oxidante?b)

Cul es el peor agente reductor?

c) A4+

reaccionar con M+?

d) N reaccionar con R+?

3. Los potenciales estndar de reduccin en condiciones estndar de los pares Cu

2+

/Cu,Pb2+/Pb y Zn

2+/Zn son respectivamente, 0,34 V, 0,13 V y 0,76 V.

a) Explica, escribiendo las reacciones correspondientes qu metal(es) producendesprendimiento de hidrgeno al ser tratados con un cido

b) Haz un esquema y escribe las reacciones de nodo y ctodo de la(s) pila(s)formada(s) en la parte (a).E H+/H2= 0.00 V

4. Calcular el potencial estndar de un electrodo de mercurio sumergido en una solucinque contiene Hg(SCN)2y KSCN. Determinar tambin el potencial del electrodo cuando se

tiene Hg(SCN)20.050 M y KSCN 0.025 M.

Hg

2+

+ 2SCN

-

Hg(SCN)2 Kf= 1.8 x 10

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5. Calcular el potencial de celda terico para la siguiente celda:Cu / CuI(sat), KI(0.0100 M)// KI(0.200 M), CuI(sat) / Cu

Por qu no es necesario conocer el ECuI/Cuni el ECu(I)/Cupara calcular el Eceldaterico?

Universidad

del Valle

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6. Calcular la constante del producto de solubilidad del Ag2MoO4utilizando los siguientespotenciales estndar.

Ag2MoO4(s) + 2e2Ag(s) + MoO42-

E= 0.486 V

Ag++ eAg(s) E= 0.799 V

7. La celda ECS // Y

-

(0.5 M), NY2(sat) / N presenta un potencial de -0.328 V.a)

Escribir la reaccin catdica del metal base

b)

Calcular el Kps del NY2

c)

Determinar el potencial estndar de la reaccin NY2(s)+ 2e-N(s)+ 2Y

-

E (N2+/N) = 0.231 V

EECS= 0.244 V

8. El potencial para la siguiente celda es -1.072 V. Calcular la constante de formacin delZnX4

2-.

SHE / X-(0.150 M), ZnX4

2-(6.00x10

-2M) / Zn

Zn2+

+ 2eZn E= -0.763V

9. Una celda, con un potencial de -0.321 V, est constituida por las siguientes semipilas:Hg(l) / Hg(NO3)2 (0.0010 M), KI (0.010 M)Pt / H2(1 atm), H

+(1M)

calcular la constante de equilibrio para la reaccin Hg2+ + 4I-HgI42-

10. Calcular la fuerza electromotriz (potencial de celda) estndar para cada una de lassiguientes reacciones que se desarrollan en una pila apropiada. Indicar en cada caso si la

reaccin es espontnea (celda galvnica) o si debe hacerse pasar una corriente por la misma

para generar la reaccin (celda electroltica).

Mn + Cr3+ Mn2+ + Cr

2I- + MnO2(s) + 4H+ Mn2+ + I2 + 2H2O

MnO2 + Cl2 + 2H2O 2Cl- + MnO4- + 4H+

11. El cido ntrico en disolucin 1 M reacciona con nquel metlico produciendo nitrato denquel y monxido de nitrgeno. Calcular el potencial normal de la reaccin y deduzca si se

producira esta reaccin con el oro metal. Indicar los agentes oxidante y reductor en cadacaso.

12.Se deposita en el ctodo el plomo de una disolucin 0.125 M en Pb2+

y 0.250 M enHCIO4. Se desprende oxgeno a una presin de 0.800 atm en el nodo de platino de 30 cm

2.

La celda tiene una resistencia de 0.950 .

a) Calcular el potencial termodinmico de la celda.

b)

Calcular la cada IR si se utiliza una intensidad de corriente de 0.300 A.c)

Estimar el potencial total que se necesita aplicar para iniciar la electrodeposicin en

las condiciones especificadas.

Pb2+

+ 2ePb2H2OO2+ 4H

++ 4e

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13. Una solucin diluida de Na2SO4se electroliza con un par de electrodos de Pt pulido auna densidad de corriente de 0.010 A/cm2y una corriente de 0.100 A. Los productos de la

electrlisis son H2(g) y O2(g).

a) Calcular el potencial aplicado para realizar la electrlisis si la resistencia de la celdaes de 2.0 y no existe polarizacin por concentracin, suponga que tanto el H2

como el O2se producen a 1 atm.b)

Calcular el potencial aplicado si los electrodos de platino se reemplazan por

electrodos de oro.

Pt: ak=0.85 V, ck =0.068 VAu: ak=0.963 V, ck=0.390 VO2(g) + 2H

+ + 2e H2O E= +1.229 V

2H+ + 2e H2(g) E= 0.00 V

14. Considere la siguiente celda, cuya Resistencia es de 3.50 :

Pt(s)|Fe2+

(0.10 M), Fe3+

(0.10 M), HClO4(1 M) ||Ce

3+(0.050 M),Ce

4+(0.10 M),HClO4(1 M)|Pt(s)

Suponga que no hay polarizacin por concentracin o sobrepotencial.

a)

Calcular el voltaje de la celda galvnica si se produce una corriente de 30.0 mA.b)

Calcular el voltaje que se debe de aplicar para generar la reaccin inversa, como una

electrolisis, a 30.0 mA.

c) Suponga que la celda galvnica en la parte (a) libera 100 mA bajo las siguientescondiciones: [Fe2+] = 0.050 M, [Fe3+] = 0.160 M, [Ce3+] = 0.180 M, [Ce4+] = 0.070

M. Considerando el potencial hmico y las concentraciones de polarizacin,

calcular el potencial de la celda.

15. Para la reaccin Hg2Cl2(s)+ 2e 2Hg(l)+ 2 Cl- E= 0.268

a) Estimar el EESCcon una concentracin de KCl de 4.18 M a 25 C, sin considerar loscoeficientes de actividad

b)

Al considerar coeficientes de actividad en la solucin de KCl 4.18 M se encuentra

que el EESCde la parte (a) aumenta en 11 mV. Calcular el coeficiente de actividad

del ion cloruro.

16. Se mezclan 25.00 mL de SnCl2 0.0918 M con 25.00 ml de FeCl3 0.1568 M (ambassustancias son electrolitos fuertes) y luego se introduce un solo electrodo de platino.Reaccin que ocurre antesde introducir el electrodo a la solucin resultante :

2Fe3+

+ Sn2+

2Fe2+

+ Sn4+

a) Qu sistema(s) redox puede(n) ocurrir en el electrodo de platino? Expliqueb)

Calcular el potencial de este electrodo

Fe3+/ Fe2+ E= +0.771 V

Sn4+/ Sn2+ E= +0.154 V

17.Determine el potencial estndar del siguiente sistema redox:Fe(CN)6

3-+ e

- Fe(CN)6

4-

Considere Fe3+ + e Fe2+ E = 0.77 V

KF (Fe(CN)63-) = 1044 y KF(Fe(CN)6

4-) = 1037

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18.Con la informacin siguiente:HNO2 + H

+ + e NO(g) + H2O E = +1.00 V

NO3- + 3H

+ + 2e HNO2 + H2O E = +0.92 V

Calcular el potencial estndar (25 C) de

NO3- + 4H

+ + 3e NO(g) + 2H2O

19. En dos vasos, que contienen sendas disoluciones de sulfato cprico, se introduce unavarilla de hierro en la primera y otra de plata en la segunda. Ocurrir alguna reaccin?

Cul? Explique