Problema 7 de Química de la Selectivitat 2023

Juny 2023, Sèrie 1 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Enunciat

7. El recobriment electrolític amb crom s'utilitza per a protegir superfícies metàl·liques de la corrosió, així com per a millorar-ne l'aspecte i les prestacions. a) Es vol cromar un objecte d'acer rectangular que té una superfície de 1400 \text{ cm}^2 amb una capa de crom de 0,1 \text{ mm} de gruix. Per a fer-ho, es col·loca aquest objecte com a càtode en una cubeta d'electròlisi que conté ions \text{Cr}^{3+} en solució. Escriviu la reacció d'electrodeposició del crom. Si el corrent és de 20,0 \text{ A}, quantes hores ha de durar l'electròlisi? [1,25 punts] b) Els ànodes de sacrifici també s'utilitzen com a sistema de protecció anticorrosiu. Aquests recobriments s'oxiden abans que el metall que protegeixen. Justifiqueu quins dels metalls de la taula següent podrien utilitzar-se com a ànodes de sacrifici per a protegir una superfície que conté ferro. Definiu oxidant i reductor. En la vida quotidiana, quins són els principals agents causants de la corrosió dels metalls? [1,25 punts] Potencials estàndard de reducció a 298 \text{ K}: | E^\circ(\text{Cu}^+/\text{Cu}) | E^\circ(\text{Co}^{2+}/\text{Co}) | E^\circ(\text{Fe}^{2+}/\text{Fe}) | E^\circ(\text{Zn}^{2+}/\text{Zn}) | E^\circ(\text{Al}^{3+}/\text{Al}) | E^\circ(\text{Mg}^{2+}/\text{Mg}) | | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | | 0,52 \text{ V} | -0,28 \text{ V} | -0,44 \text{ V} | -0,76 \text{ V} | -1,66 \text{ V} | -2,37 \text{ V} | DADES: Densitat del crom: 7,1 \text{ g cm}^{-3}. Constant de Faraday: F = 9,65 \times 10^4 \text{ C mol}^{-1}. Massa atòmica relativa: \text{Cr} = 52,0.

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

Veure la solució del problema