Problema 7 de Química de la Selectivitat 2022

Juny 2022, Sèrie 2 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Enunciat

7. Una pila electroquímica és un dispositiu experimental amb el qual es pot generar electricitat mitjançant una reacció química d'oxidació-reducció. Es construeix una pila amb la notació següent: Cd(s) | Cd^{2+}(aq, 1 M) || Cu^{2+}(aq, 1 M) | Cu(s) a) Escriviu les reaccions que tenen lloc a l'ànode i al càtode, i la reacció global de la pila. En quin elèctrode es produeix la reacció de reducció? Calculeu la força electromotriu estàndard de la pila. Feu un dibuix del muntatge experimental de la pila i indiqueu-hi el material i els reactius que es necessitaran, la polaritat de cada elèctrode i la direcció en què circulen els electrons. [1,25 punts] b) Si aquesta pila produeix un corrent elèctric de 0,02 A, calculeu quantes hores funcionarà, si l'ànode té una massa de 2,00 g. Considereu que hi ha coure suficient per a dur a terme el procés. Indiqueu quan serà espontani un procés redox. [1,25 punts] DADES: Potencials estàndard de reducció: E^o (Cd^{2+}/Cd) = -0,40 V; E^o (Cu^{2+}/Cu) = 0,34 V. Constant de Faraday: F = 9,65 imes 10^4 C mol^{-1}. Masses atòmiques relatives: Cd = 112,4; Cu = 63,5.

Les imatges de l'enunciat i la solució d'aquest problema són a la web.

Veure la solució del problema