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QUÍMICA 2º BACHILLERATO
Problemas
“Reacciones de transferencia electrónica”.
1) Dada la siguiente reacción redox en disolución acuosa:
KMnO4 + KI + H2SO4 → I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
a) Ajuste la reacción por el método del ión-electrón.
b) Calcule los litros de disolución 2 M de permanganato de potasio necesarios para obtener
1 kg de yodo. (0,79 l)
2) Por acción del dicromato potásico en medio ácido sulfúrico sobre el yoduro potásico, se
produce la oxidación de éste, originándose como productos de reacción sulfato potásico,
sulfato de cromo (III), yodo y agua.
a) Ajusta la reacción iónica y molecular por el método del ión-electrón.
b) Indica el agente oxidante y el agente reductor y calcula los pesos equivalentes
respectivos.
c) Calcula el volumen mínimo de una disolución 0,2 normal de dicromato potásico que se
necesita para obtener 5 gramos de yodo. (0,197 l)
3) Dados los siguientes potenciales estándar de reducción:
Ag+/Ag: 0,80 V;
Al3+/Al: -1,67 V;
Mg2+/Mg: -2,37 V; Fe2+/Fe: -0,44 V
Ca2+/Ca: -2,87 V; Sn2+/Sn: -0,14 V
a) Indicar cuales de estos metales se oxidan mas fácilmente que el Fe y por qué.
b) Justificar qué especie iónica es la mas fácil de reducir y cuál es el reductor más fuerte
entre todas las especies químicas señaladas.
c) Indicar qué dos electrodos de los señalados formarían la pila que proporcionaría mayor
fem, ¿cuál actuaría como ánodo?
4) Dada la siguiente reacción redox:
HCl + K2Cr2O7 → CrCl3 +KCl + Cl2 + H2O
a) Ajuste la reacción por el método del ión-electrón.
b) Calcule la molaridad de la disolución de HCl si cuando reaccionan 25 mL de la misma con
exceso de K2Cr2O7 producen 0,3 L de Cl2 medidos en condiciones normales. (2,5 M)
5)
La notación de una pila electroquímica es: Mg │Mg+2 (1M) ║ Ag+ (1M)│Ag
a) Calcule el potencial estándar de la pila. (3,16 V)
b) Escriba y ajuste la ecuación química para la reacción que ocurre en la pila.
c) Indique la polaridad de los electrodos.
Datos: E0(Ag+/Ag) = 0,80 V ; E0(Mg+2/Mg) = -2,36 V
6) El gas cloro se puede obtener por reacción de ácido clorhídrico con ácido nítrico,
produciéndose simultáneamente dióxido de nitrógeno y agua.
a) Ajuste la ecuación iónica y molecular por el método del ión-electrón.
b) Calcule el volumen de cloro obtenido, a 17 ºC y 720 mm de mercurio, cuando reaccionan
100 mL de una disolución de ácido clorhídrico 0,5 M con ácido nítrico en exceso.(0,628 L)
7) Sea una pila constituida, en condiciones estándar, por un electrodo de plata sumergido en
una disolución de nitrato de plata y un electrodo de cadmio sumergido en una disolución de
nitrato de cadmio.
a) Escriba la reacción química que se produce en la pila.
b) Escriba la notación de la pila formada.
c) Calcule la fuerza electromotriz de la pila. (1,2 V)
Datos: : E0(Ag+/Ag) = 0,80 V ; E0(Cd+2/Cd) = -0,40 V
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8) Se dispone de una pila formada por un electrodo de cinc y otro de plata sumergidos en una
disolución 1 M de sus respectivos iones, Zn2+ y Ag+. Razone la veracidad o falsedad de las
afirmaciones siguientes:
a) La plata es el cátodo y el cinc es el ánodo.
b) El potencial de la pila es 0,04 V.
c) En el ánodo de la pila tiene lugar la reducción del oxidante.
Datos: E0(Ag+/Ag) = 0,80 V ; E0(Zn+2/Zn) = -0,76 V
9) ¿Qué masa de cobre depositará una corriente de 2 A durante 3 horas de paso por una
disolución de sulfato de cobre (II)? (7,1 g)
10) Una muestra de metal, de masa atómica 157,2; se disolvió en ácido clorhídrico y se realizó la
electrólisis de la disolución. Cuando habían pasado 3215 C se encontró que en el cátodo se
habían depositado 1,74 gramos del metal. Calcular la carga del ión metálico. (+3)
11) Una disolución acuosa de sulfato de cinc se electroliza con una corriente de 10 Amperios. Al
cabo de 15 minutos se depositan en el cátodo 3,0485 g de cinc metálico. Calcular la masa
atómica del cinc. (65,37 u)
12) Para recubrir con plata un objeto se ha estimado que es necesario depositar unos 40 gramos
de plata. Si se realiza la electrólisis con una corriente de 2 A. ¿Cuánto tiempo se tardará en
realizar el plateado? (5 h)
13) Tenemos dos cubas electrolíticas que contienen disoluciones acuosas de nitrato de plata y
de ácido sulfúrico respectivamente. Al pasar la misma corriente eléctrica por ambas, en la
primera cuba se depositan 0,093 g de plata, ¿qué volumen de hidrógeno, medido en c.n., se
desprende en la segunda? (9,5 cm3)
14) Una disolución acuosa de nitrato de cadmio (II) se somete a electrólisis, haciendo pasar una
corriente de 2,5 A hasta que se depositan 4,5 g del metal.
a) ¿Cuántos minutos estuvo pasando la corriente por dicha disolución? (51,5 min)
b) Si la misma cantidad de carga se hace pasar a través de una disolución de cloruro
férrico, ¿qué cantidad de hierro se obtiene? (1,49 g)
15) Al hacer la electrólisis del cloruro de sodio, se depositan 12 g de sodio en el cátodo. Calcule:
a) Los moles de cloro gaseoso liberados en el ánodo. (0,26)
b) El volumen que ocupa el cloro del apartado anterior a 700 mm de Hg y 100ºC (8,67 l)
16) Responde:
a) ¿Qué cantidad de electricidad es necesaria para que se deposite en el cátodo todo el oro
contenido en un litro de disolución 0,1 M de cloruro de oro (III)? (28950 C)
b) ¿Qué volumen de cloro, medido a la presión de 740 mm de mercurio y 25ºC, se
desprenderá en el ánodo? (3,76 l)
Datos: F = 96500 C; R = 0,082 atm⋅L⋅K-1⋅mol-1
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Problemas
“Reacciones de transferencia electrónica II”.
1) Se sabe que el flúor desplaza al yodo de los yoduros para formar el fluoruro correspondiente.
a) Escriba las semirreacciones que tienen lugar.
b) Sabiendo que Eº (I2/I-) = + 0,53 V, justifique cuál de los tres valores de Eº siguientes:
+ 2,83 V; + 0,53 V y - 0,47 V, corresponderá al par F2/F-.
2) Si se introduce una lámina de cinc en una disolución de sulfato de cobre(II), CuSO4, se
observa que el cobre se deposita en la lámina, se pierde el color azul de la disolución y la
lámina de cinc se disuelve.
a) Explique, razonadamente, este fenómeno.
b) Escriba las reacciones observadas.
3) Explique mediante la correspondiente reacción, qué sucede cuando en una disolución de
sulfato de hierro (II) se introduce una lámina de:
a) Cd
b) Zn
Datos: Eº (Zn2+/Zn) = - 0,76 V; Eº (Fe2+/Fe) = 0,40 V; Eº (Cd2+/Cd) = - 0,40 V.
4) Con los pares Hg2+/Hg y Cu2+/Cu, cuyos potenciales estándar son, respectivamente, 0,95 V y
0,34 V, se construye una pila electroquímica.
a) Escriba las semirreacciones y la reacción global.
b) Indique el electrodo que actúa como ánodo y el que actúa como cátodo.
c) Calcule la fuerza electromotriz de la pila.
5) Se construye una pila con los pares Fe2+/Fe y Sn4+/Sn2+.
a) Indique qué par actúa como ánodo, qué par actúa como cátodo y escriba las reacciones
que tienen lugar en el electrodo.
b) Calcule la f.e.m. de la pila.
Datos: Eº (Fe2+/Fe) = - 0,45 V; Eº (Sn4+/Sn2+) = 0,15 V.
6) A la vista de los siguientes potenciales normales de reducción:
Eº (Na+/Na) = - 2,71 V; Eº (H+/H2) = 0,00 V; Eº (Cu2+/Cu) = + 0,34 V
Razone:
a) Si se desprenderá hidrógeno cuando se introduce una barra de sodio en una disolución 1
M de ácido clorhídrico.
b) Si se desprenderá hidrógeno cuando se introduce una barra de cobre en una disolución
acuosa de ácido clorhídrico 1 M.
c) Si el sodio metálico podrá reducir a los iones Cu(II).
7) Dados los potenciales normales de reducción Eº ( Pb 2+/ Pb) = -0,13 V y Eº ( Cu2+/ Cu ) =
0,34 V.
a) Escriba las semirreacciones y la reacción ajustada de la pila formada.
b) Calcule su fuerza electromotriz de e indique qué electrodo actúa como ánodo y cuál
como cátodo.
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8)
a) ¿Reaccionará una disolución acuosa de ácido clorhídrico con hierro metálico?
b) ¿Reaccionará una disolución acuosa de ácido clorhídrico con cobre?
c) ¿Qué ocurrirá si se añaden limaduras de hierro a una disolución de Cu2+. Justifique las
respuestas.
Datos: Eº(Cu2+/Cu ) = 0,34V ; Eº (Fe2+/Fe) = - 0,4V; Eº(H+/H2 ) = 0,0 V.
9) Sabiendo que:
Zn (s) Zn2+(1 M) H+(1 M) H2(1 atm)Pt(s)
Zn(s) Zn2+(1 M)  Cu2+(1 M) Cu(s)
Eºpila = 0,76 V
Eºpila = 1,10 V
Calcule los siguientes potenciales estándar de reducción:
a) Eº (Zn2+/Zn).
b) Eº (Cu2+/Cu)
10) Se construye una pila, en condiciones estándar, con un electrodo de cobre y un electrodo de
aluminio.
a) Indique razonadamente cuál es el cátodo y cuál el ánodo.
b) Calcule la f.e.m de la pila.
Datos: Potenciales estándar de reducción: Cu2+/Cu = 0,34 V; Al3+/Al = -1,65 V.
11) A partir de los valores de potenciales normales de reducción siguientes: (Cl2/2Cl-) = +1’36 V;
(I2/2I-) = +0,54 V; (Fe3+/Fe2+) = +0,77 V, indique, razonando la respuesta:
a) Si el cloro puede reaccionar con iones Fe2+ y transformarlos en Fe3+.
b) Si el yodo puede reaccionar con iones Fe2+ y transformarlos en Fe3+.
12) Una pila electroquímica se representa por: Mg | Mg+2 (1M) || Sn+2 (1M) | Sn.
a) Dibuje un esquema de la misma indicando el electrodo que hace de ánodo y el que hace
de cátodo.
b) Escriba las semirreacciones que tienen lugar en cada semipila.
c) Indique el sentido del movimiento de los electrones por el circuito exterior.
13) En el cátodo de una cuba electrolítica se reduce la especie Cr2O72- a Cr3+, en medio ácido.
Calcule:
a) ¿Cuántos moles de electrones deben llegar al cátodo para reducir un mol de Cr2O72- ?
b) Para reducir toda la especie Cr2O72- presente en 20 mL de disolución, se requiere una
corriente eléctrica de 2,2 amperios durante 15 minutos. Calcule la carga que se consume,
expresada en Faraday, y deduzca cuál será la concentración inicial de Cr2O72- ?
Datos: F = 96500 C
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