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Electroquímica
1. Se electrolizan 150 g de una disolución de sulfato de potasio al 10,00 % durante 6 horas con una intensidad de 8 Amperios. Calcular la cantidad de agua descompuesta y la concentración de la disolución al final de la electrólisis. Se produce en los dos electrodos la descomposición del agua: 𝟐𝟐 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑶𝑶 + 𝟐𝟐 𝒆𝒆−^ → 𝟐𝟐 𝑶𝑶𝑯𝑯−^ + 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝟑𝟑 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑶𝑶 → 𝟐𝟐 𝑯𝑯𝟑𝟑 𝑶𝑶 +^ + 𝟐𝟐 𝒆𝒆−^ + 𝟏𝟏 𝟐𝟐 𝑶𝑶^ 𝟐𝟐 Globalmente 2 moles de electrones producen: 𝟓𝟓 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑶𝑶 → 𝟐𝟐 𝑶𝑶𝑯𝑯−^ + 𝟐𝟐 𝑯𝑯𝟑𝟑 𝑶𝑶 +^ + 𝑯𝑯𝟐𝟐 + 𝟏𝟏𝟐𝟐 𝑶𝑶 (^) 𝟐𝟐 𝟓𝟓 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑶𝑶 → 𝟒𝟒 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑶𝑶 + 𝑯𝑯𝟐𝟐 + 𝟏𝟏𝟐𝟐 𝑶𝑶 (^) 𝟐𝟐 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑶𝑶 → 𝑯𝑯𝟐𝟐 + 𝟏𝟏𝟐𝟐 𝑶𝑶 (^) 𝟐𝟐 𝒒𝒒 = 𝑰𝑰 ∗ 𝒕𝒕 = 𝟖𝟖 ∗ 𝟔𝟔 ∗ 𝟑𝟑𝟔𝟔𝟑𝟑𝟑𝟑 = 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟐𝟐𝟖𝟖𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟐𝟐𝟖𝟖𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 ∗ 𝟏𝟏^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎^ 𝒆𝒆
− 𝟗𝟗𝟔𝟔𝟓𝟓𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 ∗^
𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑯𝑯 (^) 𝟐𝟐 𝑶𝑶 𝟐𝟐 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒆𝒆 −^ ∗^
𝟏𝟏𝟖𝟖 𝒈𝒈 𝑯𝑯 (^) 𝟐𝟐 𝑶𝑶 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑯𝑯 (^) 𝟐𝟐 𝑶𝑶 =^ 𝟏𝟏𝟔𝟔,^ 𝟏𝟏𝟏𝟏^ 𝒈𝒈^ 𝑯𝑯𝟐𝟐^ 𝑶𝑶 Por tanto, en los 150 g iniciales teníamos: 𝟏𝟏𝟓𝟓𝟑𝟑 𝒈𝒈 𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒎𝒎𝒎𝒎𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅ó𝒏𝒏 ∗ 𝟗𝟗𝟑𝟑 𝒈𝒈 𝒂𝒂𝒈𝒈𝒅𝒅𝒂𝒂 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒈𝒈 𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒎𝒎𝒎𝒎𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅ó𝒏𝒏 =^ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟓𝟓^ 𝒈𝒈^ 𝒂𝒂𝒈𝒈𝒅𝒅𝒂𝒂 𝟏𝟏𝟓𝟓𝟑𝟑 𝒈𝒈 𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒎𝒎𝒎𝒎𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅ó𝒏𝒏 ∗ (^) 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟏𝟏𝟑𝟑 𝒈𝒈^ 𝒈𝒈 𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅^ 𝑵𝑵𝒂𝒂𝒎𝒎𝒎𝒎𝟐𝟐^ 𝑺𝑺𝑶𝑶𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝟒𝟒ó𝒏𝒏 = 𝟏𝟏𝟓𝟓 𝒈𝒈 𝑵𝑵𝒂𝒂𝟐𝟐 𝑺𝑺𝑶𝑶𝟒𝟒 Al final tendremos: 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟓𝟓 − 𝟏𝟏𝟔𝟔, 𝟏𝟏𝟏𝟏 = 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟖𝟖, 𝟖𝟖𝟗𝟗 𝒈𝒈 𝒂𝒂𝒈𝒈𝒅𝒅𝒂𝒂 15 g 𝑵𝑵𝒂𝒂𝟐𝟐 𝑺𝑺𝑶𝑶 (^) 𝟒𝟒 % 𝑵𝑵𝒂𝒂𝟐𝟐 𝑺𝑺𝑶𝑶 (^) 𝟒𝟒 = (^) 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟖𝟖,𝟏𝟏𝟖𝟖𝟓𝟓𝟗𝟗+𝟏𝟏𝟓𝟓 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑 = 𝟏𝟏𝟏𝟏, 𝟐𝟐 %
2. Al electrolizar una disolución de sulfato de cromo (III) en ácido sulfúrico con electrodos de plomo, el ion crómico, Cr+3^ , se oxida a ácido crómico, H 2 CrO 4. Calcular la cantidad de ácido crómico que se forma en el paso de 1 ampere-hora si el rendimiento de corriente es del 73 %. Hallar el consumo de energía por kilogramo de CrO 3 producido si el voltaje aplicado es de 3,5 volts. 𝑪𝑪𝑪𝑪 +𝟑𝟑^ + 𝟒𝟒 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑶𝑶 → 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑶𝑶 (^) 𝟒𝟒 + 𝟑𝟑 𝒆𝒆−^ + 𝟔𝟔 𝑯𝑯+ La carga útil que pasa: 𝒒𝒒 = 𝑰𝑰 ∗ 𝒕𝒕 = 𝟏𝟏 𝑨𝑨 𝒉𝒉 ∗ 𝟑𝟑𝟔𝟔𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅 𝟏𝟏 𝒉𝒉 ∗^ 𝟑𝟑,^ 𝟏𝟏𝟑𝟑^ =^ 𝟐𝟐𝟔𝟔𝟐𝟐𝟖𝟖^ 𝑪𝑪 𝟐𝟐𝟔𝟔𝟐𝟐𝟖𝟖 𝑪𝑪 ∗ 𝟏𝟏^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎^ 𝒆𝒆
− 𝟗𝟗𝟔𝟔𝟓𝟓𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 ∗^
𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑯𝑯 (^) 𝟐𝟐 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑶𝑶𝟒𝟒 𝟑𝟑 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒆𝒆−^ ∗^
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟖𝟖 𝒈𝒈 𝑯𝑯 (^) 𝟐𝟐 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑶𝑶𝟒𝟒 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑯𝑯 (^) 𝟐𝟐 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑶𝑶𝟒𝟒^ =^ 𝟏𝟏,^ 𝟑𝟑𝟏𝟏^ 𝒈𝒈^ 𝑯𝑯𝟐𝟐^ 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑶𝑶^ 𝟒𝟒 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑶𝑶 (^) 𝟒𝟒 → 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑶𝑶 (^) 𝟑𝟑 + 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑶𝑶 𝟐𝟐𝟔𝟔𝟐𝟐𝟖𝟖 𝑪𝑪 ∗ 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒆𝒆− 𝟗𝟗𝟔𝟔𝟓𝟓𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 ∗^
𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑯𝑯 (^) 𝟐𝟐 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑶𝑶𝟒𝟒 𝟑𝟑 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒆𝒆−^ ∗^
𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑶𝑶𝟑𝟑 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑯𝑯 (^) 𝟐𝟐 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑶𝑶𝟒𝟒∗^
𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟏𝟏 𝒈𝒈 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑶𝑶𝟑𝟑 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑶𝑶𝟑𝟑^ =^ 𝟑𝟑,^ 𝟗𝟗𝟑𝟑𝟏𝟏^ 𝒈𝒈^ 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑶𝑶𝟑𝟑 Energía gastada: 𝑾𝑾 = 𝑰𝑰 ∗ ∆𝑽𝑽 ∗ 𝒕𝒕 = 𝟏𝟏 𝑨𝑨 ∗ 𝟑𝟑, 𝟓𝟓 𝒗𝒗 ∗ 𝟑𝟑𝟔𝟔𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅 = 𝟏𝟏𝟐𝟐𝟔𝟔𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑱𝑱 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒈𝒈 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑶𝑶 (^) 𝟑𝟑 ∗ 𝟏𝟏𝟐𝟐𝟔𝟔𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑱𝑱 𝟑𝟑,𝟗𝟗𝟑𝟑𝟏𝟏 𝒈𝒈 𝑪𝑪𝑪𝑪𝑶𝑶𝟑𝟑^ =^ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟖𝟖𝟗𝟗𝟏𝟏𝟗𝟗𝟓𝟓𝟏𝟏,^ 𝟓𝟓^ 𝑱𝑱 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟖𝟖𝟗𝟗𝟏𝟏𝟗𝟗𝟓𝟓𝟏𝟏, 𝟓𝟓 𝑱𝑱 ∗ 𝟏𝟏 𝒌𝒌𝒌𝒌 𝒉𝒉 𝟑𝟑,𝟔𝟔∗𝟏𝟏𝟑𝟑𝟔𝟔^ 𝑱𝑱 =^ 𝟑𝟑,^ 𝟖𝟖𝟔𝟔^ 𝒌𝒌𝒌𝒌^ 𝒉𝒉
3. Una disolución alcalina de manganato potásico, K 2 MnO 4 , obtenido al calentar dióxido de manganeso con potasa cáustica en presencia del aire, se oxida anódicamente con una densidad de corriente de 9 amp/dm^2. Si el rendimiento de corriente es del 70 % calcular la cantidad de permanganato de potasio, KMnO 4 , que se obtendrá en 10 horas en una cuba cuyos ánodos tienen una superficie útil total de 4000 cm^2.
𝑴𝑴𝒏𝒏𝑶𝑶𝟒𝟒−𝟐𝟐^ → 𝑴𝑴𝒏𝒏𝑶𝑶 𝟒𝟒−^ + 𝒆𝒆−
𝟑𝟑𝟔𝟔𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅 𝟏𝟏 𝒉𝒉𝒎𝒎𝑪𝑪𝒂𝒂 ∗^
𝟗𝟗 𝑨𝑨 𝟏𝟏 𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐^ ∗ 𝟒𝟒𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝒅𝒅𝒎𝒎
𝟗𝟗, 𝟑𝟑𝟏𝟏𝟐𝟐 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟔𝟔^ 𝑪𝑪 ∗
𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒆𝒆 − 𝟗𝟗𝟔𝟔𝟓𝟓𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 ∗^
𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑲𝑲𝑴𝑴𝒏𝒏𝑶𝑶𝟒𝟒 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒆𝒆−^ ∗^
𝟏𝟏𝟓𝟓𝟖𝟖 𝒈𝒈 𝑲𝑲𝑴𝑴𝒏𝒏𝑶𝑶𝟒𝟒 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑲𝑲𝑴𝑴𝒏𝒏𝑶𝑶𝟒𝟒^ =^ 𝟏𝟏𝟒𝟒,^ 𝟖𝟖𝟓𝟓^ ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑
4. Al electrolizar una disolución de carbonato de potasio con un ánodo de ferromanganeso se forma permanganato de potasio. Calcular: a) La cantidad de 𝑲𝑲𝑴𝑴𝒏𝒏𝑶𝑶 (^) 𝟒𝟒 que se obtiene durante 5 horas con un ánodo de 24 cm^2 de superficie útil si se trabaja con una densidad de corriente de 10 Amp/dm^2 y el rendimiento de corriente es del 32 %. b) El voltaje aplicado a la cuba si el consumo de energía es de 24,1 kW h por kg de 𝑲𝑲𝑴𝑴𝒏𝒏𝑶𝑶 (^) 𝟒𝟒. a) 𝑴𝑴𝒏𝒏 + 𝟒𝟒 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑶𝑶 → 𝑴𝑴𝒏𝒏𝑶𝑶 (^) 𝟒𝟒−^ + 𝟖𝟖 𝑯𝑯+^ + 𝟏𝟏 𝒆𝒆− 𝟓𝟓 𝒉𝒉𝒎𝒎𝑪𝑪𝒂𝒂𝒅𝒅 ∗ 𝟑𝟑 𝟏𝟏 𝟔𝟔𝒉𝒉𝟑𝟑𝟑𝟑𝒎𝒎𝑪𝑪𝒂𝒂^ 𝒅𝒅 ∗ (^) 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟏𝟏𝟑𝟑 𝒅𝒅𝒎𝒎^ 𝑨𝑨𝟐𝟐 ∗ 𝟐𝟐𝟒𝟒 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐^ ∗ 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟐𝟐 = 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟖𝟖𝟐𝟐𝟒𝟒 𝑪𝑪 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟖𝟖𝟐𝟐𝟒𝟒 𝑪𝑪 ∗ 𝟏𝟏^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎^ 𝒆𝒆
− 𝟗𝟗𝟔𝟔𝟓𝟓𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 ∗^
𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑲𝑲𝑴𝑴𝒏𝒏𝑶𝑶𝟒𝟒 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒆𝒆−^ ∗^
𝟏𝟏𝟓𝟓𝟖𝟖 𝒈𝒈 𝑲𝑲𝑴𝑴𝒏𝒏𝑶𝑶𝟒𝟒 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑲𝑲𝑴𝑴𝒏𝒏𝑶𝑶𝟒𝟒^ =^ 𝟑𝟑,^ 𝟐𝟐𝟑𝟑^ 𝒈𝒈^ 𝑲𝑲𝑴𝑴𝒏𝒏𝑶𝑶^ 𝟒𝟒 b) ∆𝑽𝑽 = 𝑾𝑾 𝑰𝑰∗𝒕𝒕 =^
𝑾𝑾 𝑰𝑰∗𝒕𝒕
∆𝑽𝑽 =
𝟐𝟐𝟒𝟒,𝟏𝟏 𝒌𝒌𝒌𝒌 𝒉𝒉 𝟏𝟏 𝒌𝒌𝒈𝒈 𝑲𝑲𝑴𝑴𝒏𝒏𝑶𝑶𝟒𝟒 ∗^
𝟑𝟑,𝟔𝟔∗𝟏𝟏𝟑𝟑𝟔𝟔𝑱𝑱 𝟏𝟏 𝒌𝒌𝒌𝒌 𝒉𝒉 ∗𝟑𝟑,𝟐𝟐𝟑𝟑∗𝟏𝟏𝟑𝟑 −𝟑𝟑 (^) 𝑲𝑲𝒈𝒈 𝑲𝑲𝑴𝑴𝒏𝒏𝑶𝑶𝟒𝟒 𝟓𝟓 𝒉𝒉𝒎𝒎𝑪𝑪𝒂𝒂𝒅𝒅∗ 𝟑𝟑 𝟏𝟏𝟔𝟔 𝒉𝒉𝟑𝟑𝟑𝟑𝒎𝒎𝑪𝑪𝒂𝒂^ 𝒅𝒅∗ (^) 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟏𝟏𝟑𝟑 𝒅𝒅𝒎𝒎^ 𝑨𝑨𝟐𝟐 ∗𝟐𝟐𝟒𝟒 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐^
5. Por electrólisis de una disolución de carbonato de sodio con algo de acetato de sodio y utilizando ánodos de plomo se forma y precipita albayalde, un carbonato básico de plomo de fórmula 2PbCO 3 .Pb(OH) 2. Calcular: a) La cantidad de albayalde que se obtiene por hora en una cuba que funciona a 3000 amperios con un rendimiento de corriente del 97 %. b) El consumo de energía por tonelada de producto si el voltaje aplicado es de 3, volts. a) 𝑷𝑷𝑷𝑷 → 𝑷𝑷𝑷𝑷 +𝟐𝟐^ + 𝟐𝟐 𝒆𝒆− 𝒒𝒒 = 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑨𝑨 ∗ 𝟑𝟑𝟔𝟔𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅 ∗ 𝟑𝟑, 𝟗𝟗𝟏𝟏 = 𝟏𝟏𝟑𝟑, 𝟒𝟒𝟔𝟔𝟑𝟑 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟔𝟔^ 𝑪𝑪 𝟏𝟏𝟑𝟑, 𝟒𝟒𝟔𝟔𝟑𝟑 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟔𝟔^ 𝑪𝑪 ∗ 𝟏𝟏^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎^ 𝒆𝒆
− 𝟗𝟗𝟔𝟔𝟓𝟓𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 ∗^
𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑷𝑷𝑷𝑷+𝟐𝟐 𝟐𝟐 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒆𝒆−^ ∗^
𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒂𝒂𝒎𝒎𝑷𝑷𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒎𝒎𝒅𝒅𝒆𝒆 𝟑𝟑 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑷𝑷𝑷𝑷+𝟐𝟐^ ∗^
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟓𝟓,𝟔𝟔𝟑𝟑 𝒈𝒈 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒂𝒂𝒎𝒎𝑷𝑷𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒎𝒎𝒅𝒅𝒆𝒆 = 𝟏𝟏𝟒𝟒, 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝒈𝒈 𝒂𝒂𝒎𝒎𝑷𝑷𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒎𝒎𝒅𝒅𝒆𝒆 b) 𝑾𝑾 = 𝑰𝑰 ∗ ∆𝑽𝑽 ∗ 𝒕𝒕 = 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 ∗ 𝟑𝟑, 𝟓𝟓 ∗ 𝟑𝟑𝟔𝟔𝟑𝟑𝟑𝟑 = 𝟑𝟑𝟏𝟏, 𝟖𝟖 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟔𝟔^ 𝑱𝑱 𝟑𝟑𝟏𝟏,𝟖𝟖∗𝟏𝟏𝟑𝟑𝟔𝟔^ 𝑱𝑱 𝟏𝟏𝟒𝟒,𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒌𝒌𝒈𝒈 𝒂𝒂𝒎𝒎𝑷𝑷𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒎𝒎𝒅𝒅𝒆𝒆 ∗^
𝟏𝟏 𝒌𝒌𝒌𝒌 𝒉𝒉 𝟑𝟑,𝟔𝟔∗𝟏𝟏𝟑𝟑𝟔𝟔^ 𝑱𝑱 𝟏𝟏𝟑𝟑
6. Al electrolizar una disolución de sulfato de amonio se forma en el ánodo persulfato de amonio, (NH 4 ) 2 S 2 O 8. El voltaje aplicado es de 6,0 volts y el rendimiento de corriente es del 82 %. Calcular la producción de persulfato de amonio por kW h. 𝟐𝟐 𝑺𝑺𝑶𝑶 (^) 𝟒𝟒−𝟐𝟐^ → 𝑺𝑺𝟐𝟐 𝑶𝑶 (^) 𝟖𝟖−𝟐𝟐^ + 𝟐𝟐 𝒆𝒆− 𝒒𝒒 = 𝑰𝑰 ∗ 𝒕𝒕 = (^) ∆𝑽𝑽𝑾𝑾 = 𝟑𝟑,𝟔𝟔∗𝟏𝟏𝟑𝟑
𝟔𝟔 (^) 𝑱𝑱 𝟔𝟔,𝟑𝟑 𝑽𝑽 =^ 𝟔𝟔𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝑪𝑪 Aplicando el rendimiento: 𝟔𝟔𝟑𝟑𝟑𝟑 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 ∗ 𝟑𝟑, 𝟖𝟖𝟐𝟐 = 𝟒𝟒𝟗𝟗𝟐𝟐 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 𝟒𝟒𝟗𝟗𝟐𝟐 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 ∗ 𝟏𝟏^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎^ 𝒆𝒆
− 𝟗𝟗𝟔𝟔𝟓𝟓𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 ∗^
𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑺𝑺 (^) 𝟐𝟐 𝑶𝑶𝟖𝟖−𝟐𝟐 𝟐𝟐 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒆𝒆−^ ∗^
𝟐𝟐𝟐𝟐𝟖𝟖 𝒈𝒈 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 (𝑵𝑵𝑯𝑯)𝟒𝟒 𝑺𝑺 (^) 𝟐𝟐 𝑶𝑶𝟖𝟖^ =^ 𝟓𝟓𝟖𝟖𝟏𝟏,^ 𝟐𝟐^ 𝒈𝒈^
7. La reducción del nitrobenceno en ácido sulfúrico concentrado en un cátodo de platino da lugar a fenilhidroxilamina, 𝑪𝑪 (^) 𝟔𝟔 𝑯𝑯𝟓𝟓 𝑵𝑵𝑯𝑯𝑶𝑶𝑯𝑯 ,qque se transforma rápidamente en p-aminofenol, 𝑪𝑪 (^) 𝟔𝟔 𝑯𝑯𝟒𝟒(𝑶𝑶𝑯𝑯)𝑵𝑵𝑯𝑯𝟐𝟐 (1,4). Calcular: a) La cantidad de p-aminofenol producido en 3 horas en una cuba que funciona 50 A con un rendimiento de corriente del 25 %.
𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒁𝒁𝒏𝒏 𝟔𝟔𝟓𝟓,𝟑𝟑𝟖𝟖 𝒈𝒈 𝒁𝒁𝒏𝒏 =^ 𝟑𝟑.^ 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟒𝟒𝟔𝟔𝟓𝟓𝟑𝟑^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒅𝒅^ 𝒁𝒁𝒏𝒏 𝒒𝒒 = 𝑰𝑰 ∗ 𝒕𝒕 = 𝟑𝟑,𝟑𝟑 𝑨𝑨 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐^ ∗ 𝟑𝟑𝟔𝟔^ 𝒅𝒅𝒎𝒎
𝟐𝟐 ∗ 𝟓𝟓𝟑𝟑 𝒎𝒎𝒅𝒅𝒏𝒏𝒅𝒅𝒕𝒕𝒎𝒎𝒅𝒅 ∗ 𝟔𝟔𝟑𝟑^ 𝒅𝒅
𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒅𝒅𝒏𝒏𝒅𝒅𝒕𝒕𝒎𝒎 =^ 𝟑𝟑𝟐𝟐𝟒𝟒^ 𝑪𝑪
Para depositar el cobre se necesitan: 𝟑𝟑. 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟏𝟏𝟏𝟏𝟖𝟖𝟗𝟗𝟓𝟓 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒅𝒅 𝑪𝑪𝒅𝒅 ∗ 𝟏𝟏^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎^ 𝒆𝒆
− 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑪𝑪𝒅𝒅 ∗^
𝟗𝟗𝟔𝟔𝟓𝟓𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒆𝒆−^ =^ 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟖𝟖^ 𝑪𝑪 Para el Zn: 𝟑𝟑. 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟒𝟒𝟔𝟔𝟓𝟓𝟑𝟑 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒅𝒅 𝒁𝒁𝒏𝒏 ∗ 𝟐𝟐 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒅𝒅 𝒆𝒆− 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒁𝒁𝒏𝒏 ∗^
𝟗𝟗𝟔𝟔𝟓𝟓𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝒆𝒆 −^ =^ 𝟗𝟗𝟑𝟑^ 𝑪𝑪 Por tanto, necesitamos para la deposición: 𝒒𝒒 (𝒅𝒅𝒕𝒕𝒅𝒅𝒎𝒎) = 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟖𝟖 + 𝟗𝟗𝟑𝟑 = 𝟐𝟐𝟑𝟑𝟖𝟖 𝑪𝑪 𝑹𝑹𝒆𝒆𝒏𝒏𝒅𝒅𝒅𝒅𝒎𝒎𝒆𝒆𝒏𝒏𝒕𝒕: 𝟐𝟐 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟖𝟖𝟐𝟐𝟒𝟒 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑 = 𝟔𝟔𝟒𝟒, 𝟐𝟐 %
10. Un acumulador de plomo, Pb/H 2 SO 4 /PbO 2 está constituido por láminas de plomo, recubiertas por plomo esponjoso activo las unidas al polo negativo, y por dióxido de plomo las unidas al polo positivo, introducidas en 500 cm^3 de ácido sulfúrico 8, Normal. Al suministrar el acumulador 10 amperes-hora, calcular: a) La cantidad de PbO 2 transformado en PbSO 4 en las placas positivas. b) La concentración final del ácido sulfurico. a) 𝒒𝒒 = 𝑰𝑰 ∗ 𝒕𝒕 = 𝟏𝟏𝟑𝟑 𝑨𝑨 ∗ 𝟏𝟏 𝒉𝒉𝒎𝒎𝑪𝑪𝒂𝒂 ∗ 𝟑𝟑 𝟏𝟏𝟔𝟔 𝒉𝒉𝟑𝟑𝟑𝟑𝒎𝒎𝑪𝑪𝒂𝒂^ 𝒅𝒅 = 𝟑𝟑𝟔𝟔𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 𝟑𝟑𝟔𝟔𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 ∗ 𝟏𝟏𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎^ 𝒆𝒆
− 𝟗𝟗𝟔𝟔𝟓𝟓𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑪𝑪 =^ 𝟑𝟑.^ 𝟑𝟑𝟏𝟏𝟑𝟑𝟏𝟏^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒅𝒅^ 𝒆𝒆
−
𝑷𝑷𝑷𝑷 +𝟒𝟒^ + 𝟐𝟐 𝒆𝒆−^ → 𝑷𝑷𝑷𝑷 +𝟐𝟐 𝟑𝟑. 𝟑𝟑𝟏𝟏𝟑𝟑𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒅𝒅 𝒆𝒆−^ ∗ 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑷𝑷𝑷𝑷𝑶𝑶𝟐𝟐 𝟐𝟐 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒅𝒅 𝒆𝒆 −^ ∗^
𝟐𝟐𝟑𝟑𝟗𝟗,𝟐𝟐𝟏𝟏 𝒈𝒈 𝑷𝑷𝑷𝑷𝑶𝑶𝟐𝟐 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑷𝑷𝑷𝑷𝑶𝑶𝟐𝟐^ =^ 𝟒𝟒𝟒𝟒,^ 𝟔𝟔𝟐𝟐^ 𝒈𝒈^ 𝑷𝑷𝑷𝑷𝑶𝑶^ 𝟐𝟐 b) La reacción dl PbO 2 es: 𝑷𝑷𝑷𝑷𝑶𝑶 (^) 𝟐𝟐 + 𝟐𝟐 𝒆𝒆−^ + 𝟒𝟒 𝑯𝑯+^ → 𝑷𝑷𝑷𝑷 +𝟐𝟐^ + 𝟐𝟐 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑶𝑶 𝟒𝟒𝟒𝟒, 𝟔𝟔𝟐𝟐 𝒈𝒈 𝑷𝑷𝑷𝑷𝑶𝑶 (^) 𝟐𝟐 ∗ 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑷𝑷𝑷𝑷𝑶𝑶𝟐𝟐 𝟐𝟐𝟑𝟑𝟗𝟗,𝟐𝟐𝟏𝟏 𝒈𝒈 𝑷𝑷𝑷𝑷𝑶𝑶𝟐𝟐∗^
𝟐𝟐 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒅𝒅 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑺𝑺𝑶𝑶𝟒𝟒 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑷𝑷𝑷𝑷𝑶𝑶𝟐𝟐^ =^ 𝟑𝟑,^ 𝟑𝟑𝟏𝟏𝟑𝟑𝟏𝟏^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒅𝒅^ 𝑯𝑯𝟐𝟐^ 𝑺𝑺𝑶𝑶𝟒𝟒 𝟒𝟒𝟒𝟒, 𝟔𝟔𝟐𝟐 𝒈𝒈 𝑷𝑷𝑷𝑷𝑶𝑶 (^) 𝟐𝟐 ∗ 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑷𝑷𝑷𝑷𝑶𝑶𝟐𝟐 𝟐𝟐𝟑𝟑𝟗𝟗,𝟐𝟐𝟏𝟏 𝒈𝒈 𝑷𝑷𝑷𝑷𝑶𝑶𝟐𝟐∗^
𝟐𝟐 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒅𝒅 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑶𝑶 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝑷𝑷𝑷𝑷𝑶𝑶𝟐𝟐^ =^ 𝟑𝟑,^ 𝟑𝟑𝟏𝟏𝟑𝟑𝟏𝟏^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒅𝒅^ 𝑯𝑯𝟐𝟐^ 𝑶𝑶 Moles iniciales de sulfúrico: 𝟑𝟑, 𝟓𝟓 𝑳𝑳 ∗ 𝟖𝟖,𝟐𝟐^ 𝒆𝒆 𝟏𝟏𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 𝑳𝑳 ∗∗ 𝟏𝟏^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝟐𝟐 𝒆𝒆𝒆𝒆𝒅𝒅𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗^ 𝑯𝑯^ 𝟐𝟐^ 𝑺𝑺𝑶𝑶 𝟒𝟒= 𝟐𝟐. 𝟑𝟑𝟓𝟓 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒅𝒅 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑺𝑺𝑶𝑶 (^) 𝟒𝟒 Moles finales de ácido: 𝟐𝟐, 𝟑𝟑𝟓𝟓 − 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟏𝟏𝟑𝟑𝟏𝟏 = 𝟏𝟏. 𝟔𝟔𝟏𝟏𝟔𝟔𝟗𝟗 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒅𝒅 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑺𝑺𝑶𝑶 (^) 𝟒𝟒 Si el volumen no ha cambiado durante el proceso: 𝑵𝑵 = 𝟏𝟏.𝟔𝟔𝟏𝟏𝟔𝟔𝟗𝟗 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒅𝒅 𝑯𝑯 (^) 𝟐𝟐 𝑺𝑺𝑶𝑶𝟒𝟒 𝟑𝟑,𝟓𝟓 𝑳𝑳 ∗^
𝟐𝟐 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 =^ 𝟔𝟔,^ 𝟏𝟏𝟏𝟏^ 𝑵𝑵
11. La resistencia específica de una disolución 0,05 M de cloruro de potasio es 149,9 Ω cm. Hallar la conductividad equivalente del cloruro de potasio a esta concentración. La conductividad especifica, conductividad de un cubo de disolución de 1 cm de arista, es: 𝝌𝝌 = 𝟏𝟏 𝝆𝝆 =^
𝟏𝟏 𝟏𝟏𝟒𝟒𝟗𝟗,𝟗𝟗 𝛀𝛀∗𝒅𝒅𝒎𝒎 =^ 𝟔𝟔,^ 𝟔𝟔𝟏𝟏^ 𝟏𝟏𝟑𝟑
La conductividad equivalente, 𝚲𝚲 , conductividad correspondiente a un equivalente gramo: 𝚲𝚲 = 𝝌𝝌 ∗ 𝑽𝑽 (^) 𝒆𝒆 Para calcular Ve : 𝑽𝑽 (^) 𝒆𝒆 = 𝟏𝟏 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟑𝟑 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 =^ 𝟐𝟐𝟑𝟑^ 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝒅𝒅𝒎𝒎
𝟑𝟑
𝚲𝚲 = 𝟔𝟔, 𝟔𝟔𝟏𝟏 𝟏𝟏𝟑𝟑−𝟑𝟑^ 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎−𝟏𝟏^ ∗ 𝟐𝟐𝟑𝟑 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟑𝟑^ = 𝟏𝟏, 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟒𝟒 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟐𝟐^ 𝛀𝛀 −𝟏𝟏^ 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐
12. Un vaso de conductividad tiene dos electrodos de 1,64 cm^2 de superficie, separados por 12,8 cm. Al llenarlo con disolución de cloruro de sodio 0,1 N ofrece una resistencia de 731,2 Ω. Calcular la conductividad específica y equivalente del cloruro de sodio en disolución 0,1 N. 𝝆𝝆 = 𝑹𝑹 ∗ 𝑺𝑺 𝒎𝒎 = 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟏𝟏, 𝟐𝟐 𝛀𝛀 ∗ 𝟏𝟏,𝟔𝟔𝟒𝟒^ 𝒅𝒅𝒎𝒎
𝟐𝟐 𝟏𝟏𝟐𝟐,𝟖𝟖 𝒅𝒅𝒎𝒎 =^ 𝟗𝟗𝟑𝟑,^ 𝟔𝟔𝟓𝟓𝟗𝟗^ 𝛀𝛀^ 𝒅𝒅𝒎𝒎 𝝌𝝌 = 𝟏𝟏𝝆𝝆 = (^) 𝟗𝟗𝟑𝟑,𝟔𝟔𝟓𝟓𝟗𝟗𝟏𝟏 𝛀𝛀∗𝒅𝒅𝒎𝒎 = 𝟏𝟏, 𝟑𝟑𝟔𝟔𝟏𝟏 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑−𝟐𝟐^ 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎−𝟏𝟏
𝑽𝑽 (^) 𝒆𝒆 = 𝟏𝟏 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟑𝟑 𝟑𝟑,𝟏𝟏 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 =^ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝒅𝒅𝒎𝒎
𝟑𝟑
𝚲𝚲 = 𝝌𝝌 ∗ 𝑽𝑽 (^) 𝒆𝒆 = 𝟏𝟏, 𝟑𝟑𝟔𝟔𝟏𝟏 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑−𝟐𝟐^ 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎−𝟏𝟏^ ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟑𝟑^ = 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟔𝟔, 𝟏𝟏 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐
13. Un vaso de conductividad lleno con disolución 0,1 N de KCl tiene una resistencia de 96,2 Ω, y lleno con disolución 0,02 N de cloruro de calcio ofrece una resistencia de 536,4 Ω. Calcular las conductividades equivalente y molar del CaCl 2 en disolución 0,02 N. La conductividad específica del KCl 0,1 N es 0,0129 Ω-1^ cm-^. Para la disolución 0,1 N de KCl: 𝝌𝝌 = 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟏𝟏𝟐𝟐𝟗𝟗 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎−𝟏𝟏 𝑹𝑹 = 𝟗𝟗𝟔𝟔, 𝟐𝟐 𝛀𝛀 𝑽𝑽 (^) 𝒆𝒆 = 𝟏𝟏 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝒅𝒅𝒎𝒎
𝟑𝟑 𝟑𝟑,𝟏𝟏 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 =^ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝒅𝒅𝒎𝒎
𝟑𝟑
𝚲𝚲 = 𝝌𝝌 ∗ 𝑽𝑽 (^) 𝒆𝒆 = 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟏𝟏𝟐𝟐𝟗𝟗 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎−𝟏𝟏^ ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟑𝟑^ = 𝟏𝟏𝟐𝟐𝟗𝟗 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 𝝌𝝌 = 𝟏𝟏 𝝆𝝆 ;^ 𝝆𝝆^ =^
𝟏𝟏 𝝌𝝌 =^
𝟏𝟏 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟏𝟏𝟐𝟐𝟗𝟗 𝛀𝛀−𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎−𝟏𝟏^ =^ 𝟏𝟏𝟏𝟏,^ 𝟓𝟓𝟐𝟐^ 𝛀𝛀^ 𝒅𝒅𝒎𝒎 𝑹𝑹 = 𝝆𝝆 ∗ 𝒎𝒎 𝑺𝑺 𝒎𝒎 𝑺𝑺 =^
𝑹𝑹 𝝆𝝆 =^
𝟗𝟗𝟔𝟔,𝟐𝟐 𝛀𝛀 𝟏𝟏𝟏𝟏,𝟓𝟓𝟐𝟐 𝛀𝛀 𝒅𝒅𝒎𝒎 =^ 𝟏𝟏,^ 𝟐𝟐𝟒𝟒𝟏𝟏^ 𝒅𝒅𝒎𝒎
−𝟏𝟏
Para la disolución 0,02 N de CaCl 2 : 𝝆𝝆 = 𝑹𝑹 ∗ 𝑺𝑺 𝒎𝒎 = 𝟓𝟓𝟑𝟑𝟔𝟔, 𝟒𝟒 𝛀𝛀 ∗ (^) 𝟏𝟏,𝟐𝟐𝟒𝟒𝟏𝟏𝟏𝟏 𝒅𝒅𝒎𝒎−𝟏𝟏 = 𝟒𝟒𝟐𝟐𝟑𝟑, 𝟐𝟐𝟑𝟑 𝛀𝛀 𝐜𝐜𝐜𝐜
𝝌𝝌 = 𝟏𝟏 𝝆𝝆 =^
𝟏𝟏 𝟒𝟒𝟐𝟐𝟑𝟑,𝟐𝟐𝟑𝟑 𝛀𝛀∗𝒅𝒅𝒎𝒎 =^ 𝟑𝟑,^ 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟐𝟐𝟑𝟑𝟏𝟏𝟑𝟑𝟓𝟓^ 𝛀𝛀
𝑽𝑽 𝒆𝒆 = 𝟏𝟏 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝒅𝒅𝒎𝒎
𝟑𝟑 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟐𝟐 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 =^ 𝟓𝟓𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝒅𝒅𝒎𝒎
𝟑𝟑
𝚲𝚲 = 𝝌𝝌 ∗ 𝑽𝑽 (^) 𝒆𝒆 = 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟐𝟐𝟑𝟑𝟏𝟏𝟑𝟑𝟓𝟓 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎−𝟏𝟏^ ∗ 𝟓𝟓𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟑𝟑^ = 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟓𝟓, 𝟏𝟏 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 Para la conductividad molar: 𝑽𝑽 (^) 𝒎𝒎 = 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 ∗ 𝟐𝟐 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 ∗^
𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟑𝟑 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟐𝟐 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 =^ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝒅𝒅𝒎𝒎
𝟑𝟑
𝑳𝑳𝒂𝒂 𝒅𝒅𝒎𝒎𝒏𝒏𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒕𝒕𝒅𝒅𝒗𝒗𝒅𝒅𝒅𝒅𝒂𝒂𝒅𝒅 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒂𝒂𝑪𝑪: 𝝁𝝁 = 𝝌𝝌 ∗ 𝑽𝑽 (^) 𝒎𝒎 = 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟐𝟐𝟑𝟑𝟏𝟏𝟑𝟑𝟓𝟓 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎−𝟏𝟏^ ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟓𝟓𝒅𝒅𝒎𝒎𝟑𝟑^ = 𝟐𝟐𝟑𝟑𝟏𝟏, 𝟑𝟑𝟓𝟓 𝟏𝟏 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐
14. Una disolución 0,01 N de amoníaco tiene una resistencia específica de 8990 Ω cm. La conductividad equivalente límite del NH 4 OH es 271,4 Ω-1^ cm^2. Determinar el grado de ionización del amoníaco en disolución 0,01 N. 𝝆𝝆 = 𝟖𝟖𝟗𝟗𝟗𝟗𝟑𝟑 𝛀𝛀 𝒅𝒅𝒎𝒎 𝚲𝚲𝒎𝒎 = 𝟐𝟐𝟏𝟏𝟏𝟏, 𝟒𝟒 𝛀𝛀 −𝟏𝟏^ ∗ 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 𝝌𝝌 = 𝟏𝟏𝝆𝝆 = (^) 𝟐𝟐𝟏𝟏𝟏𝟏,𝟒𝟒𝟏𝟏 𝛀𝛀∗𝒅𝒅𝒎𝒎 = 𝟏𝟏, 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟐𝟐𝟑𝟑 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑−𝟒𝟒^ 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎−𝟏𝟏
𝑽𝑽 (^) 𝒆𝒆 = 𝟏𝟏 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟑𝟑 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟏𝟏 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 =^ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝒅𝒅𝒎𝒎
𝟑𝟑
𝚲𝚲 = 𝝌𝝌 ∗ 𝑽𝑽 (^) 𝒆𝒆 = 𝟏𝟏, 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟐𝟐𝟑𝟑 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑−𝟒𝟒^ 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎−𝟏𝟏^ ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟑𝟑^ = 𝟏𝟏𝟏𝟏, 𝟏𝟏𝟐𝟐𝟑𝟑 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 Para el grado de ionización tenemos:
𝚲𝚲 𝚲𝚲𝒎𝒎^ =^
𝟓𝟓𝟗𝟗 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑,𝟖𝟖 =^ 𝟑𝟑.^ 𝟒𝟒𝟒𝟒𝟏𝟏^ ;^ 𝜶𝜶^ =^ 𝟒𝟒𝟒𝟒,^ 𝟏𝟏^ %
18. Las conductividades equivalentes límites del formiato de potasio, ácido nítrico y nitrato de potasio son, respectivamente, 128,1 , 421,2 y 144,9 Ω-1^ cm^2. Calcular la conductividad equivalente límite del ácido fórmico. 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑲𝑲𝑯𝑯𝑪𝑪𝑶𝑶𝑶𝑶) = 𝚲𝚲�𝑲𝑲+𝟏𝟏^ �^ + 𝚲𝚲(𝑯𝑯𝑪𝑪𝑶𝑶𝑶𝑶 −) 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑯𝑯𝑵𝑵𝑶𝑶 (^) 𝟑𝟑) = 𝚲𝚲(𝑯𝑯+) + 𝚲𝚲(𝑵𝑵𝑶𝑶 (^) 𝟑𝟑−) 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑲𝑲𝑵𝑵𝑶𝑶 (^) 𝟑𝟑) = 𝚲𝚲(𝑲𝑲) + 𝚲𝚲(𝑵𝑵𝑶𝑶 (^) 𝟑𝟑−) 𝐁𝐁𝐂𝐂𝐁𝐁𝐜𝐜𝐁𝐁𝐜𝐜𝐁𝐁𝐁𝐁: 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑯𝑯𝑯𝑯𝑪𝑪𝑶𝑶𝑶𝑶) = 𝚲𝚲�𝑯𝑯+𝟏𝟏^ � + 𝚲𝚲(𝑯𝑯𝑪𝑪𝑶𝑶𝑶𝑶 −) = 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑲𝑲𝑯𝑯𝑪𝑪𝑶𝑶𝑶𝑶) + 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑯𝑯𝑵𝑵𝑶𝑶 (^) 𝟑𝟑)^ − 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑲𝑲𝑵𝑵𝑶𝑶 (^) 𝟑𝟑) 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑯𝑯𝑯𝑯𝑪𝑪𝑶𝑶𝑶𝑶) = 𝟏𝟏𝟐𝟐𝟖𝟖. 𝟏𝟏 + 𝟒𝟒𝟐𝟐𝟏𝟏. 𝟐𝟐 − 𝟏𝟏𝟒𝟒𝟒𝟒. 𝟗𝟗 = 𝟒𝟒𝟑𝟑𝟒𝟒, 𝟒𝟒 Ω−𝟏𝟏^ 𝐜𝐜𝐜𝐜 𝟐𝟐 19. La conductividad equivalente límite del cloruro de litio es 115,0 Ω−𝟏𝟏^ 𝐜𝐜𝐜𝐜 𝟐𝟐 y el número de transporte del ion Cl-^ en el cloruro de litio es 0,664. Hallar las conductividades equivalentes de los iones Li+1^ y Cl-^. 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑳𝑳𝒅𝒅𝑪𝑪𝒎𝒎) = 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟓𝟓, 𝟑𝟑 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 𝐭𝐭 (^) 𝑪𝑪𝒎𝒎− = 𝟑𝟑, 𝟔𝟔𝟔𝟔𝟒𝟒 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝐂𝐂𝐂𝐂 −) = 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑳𝑳𝒅𝒅𝑪𝑪𝒎𝒎)^ ∗ 𝐭𝐭 (^) 𝑪𝑪𝒎𝒎−^ = 𝟑𝟑, 𝟔𝟔𝟔𝟔𝟒𝟒 ∗ 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟓𝟓, 𝟑𝟑 = 𝟏𝟏𝟔𝟔, 𝟑𝟑𝟔𝟔 𝛀𝛀−𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑳𝑳𝒅𝒅𝑪𝑪𝒎𝒎) = 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝐂𝐂𝐂𝐂 −) + 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝐍𝐍𝐁𝐁+) ; 𝒎𝒎𝐍𝐍𝐁𝐁+= 𝚲𝚲𝒎𝒎𝑳𝑳𝒅𝒅𝑪𝑪𝒎𝒎 − 𝚲𝚲𝒎𝒎𝐂𝐂𝐂𝐂−= 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟓𝟓, 𝟑𝟑 − 𝟏𝟏𝟔𝟔, 𝟑𝟑𝟔𝟔 = 𝟑𝟑𝟖𝟖, 𝟔𝟔𝟒𝟒 𝜴𝜴 − 𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 20. El número de transporte del ion Br-^ en el KBr y en el NaBr es, respectivamente, 0, y 0,610. Si la conductividad equivalente del KBr es 151,9 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 , hallar la del NaBr. En el KBr: 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝐁𝐁𝐁𝐁 −) = 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑲𝑲𝑲𝑲𝑪𝑪)^ ∗ 𝐭𝐭𝑲𝑲𝑪𝑪−^ = 𝟑𝟑, 𝟓𝟓𝟏𝟏𝟔𝟔 ∗ 𝟏𝟏𝟓𝟓𝟏𝟏, 𝟗𝟗 = 𝟏𝟏𝟖𝟖, 𝟑𝟑𝟖𝟖 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐
Para el NaBr: 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑵𝑵𝒂𝒂𝑲𝑲𝑪𝑪) = 𝚲𝚲𝒎𝒎 (𝐁𝐁𝐁𝐁 −) 𝐭𝐭𝑲𝑲𝑪𝑪− =^
𝟏𝟏𝟖𝟖,𝟑𝟑𝟖𝟖 𝟑𝟑,𝟔𝟔𝟏𝟏𝟑𝟑 =^ 𝟏𝟏𝟐𝟐𝟖𝟖,^ 𝟒𝟒𝟗𝟗𝛀𝛀
21. La conductividad equivalente límite del ioduro de potasio es 150,3 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 , y el número de transporte del ion K+^ en este compuesto es 0,489. Para el nitrato de amonio la conductividad equivalente límite es 144,8 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 y el número de transporte del anión es 0,493. Hallar la conductividad equivalente límite del ioduro de amonio. Para el KI: 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑲𝑲 +) = 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑲𝑲𝑰𝑰)^ ∗ 𝐭𝐭 (^) 𝑲𝑲+ = 𝟑𝟑, 𝟒𝟒𝟖𝟖𝟗𝟗 ∗ 𝟏𝟏𝟓𝟓𝟑𝟑, 𝟑𝟑 = 𝟏𝟏𝟑𝟑, 𝟓𝟓 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑰𝑰−) = 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑲𝑲𝑰𝑰)^ − 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑲𝑲+) = 𝟏𝟏𝟓𝟓𝟑𝟑, 𝟑𝟑 − 𝟏𝟏𝟑𝟑, 𝟓𝟓 = 𝟏𝟏𝟔𝟔, 𝟖𝟖 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 Para el nitrato de amonio: 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑵𝑵𝑶𝑶 (^) 𝟑𝟑−) = 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑵𝑵𝑯𝑯𝟒𝟒 𝑵𝑵𝑶𝑶 (^) 𝟑𝟑)^ ∗ 𝐭𝐭 (^) 𝑵𝑵𝑶𝑶𝟑𝟑−^ = 𝟑𝟑, 𝟒𝟒𝟗𝟗𝟑𝟑 ∗ 𝟏𝟏𝟒𝟒𝟒𝟒, 𝟖𝟖 = 𝟏𝟏𝟏𝟏, 𝟒𝟒 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 𝚲𝚲𝒎𝒎�𝑵𝑵𝑯𝑯𝟒𝟒+^ � = 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑵𝑵𝑯𝑯𝟒𝟒 𝑵𝑵𝑶𝑶 (^) 𝟑𝟑)^ − 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑵𝑵𝑶𝑶 (^) 𝟑𝟑−) = 𝟏𝟏𝟒𝟒𝟒𝟒, 𝟖𝟖 − 𝟏𝟏𝟏𝟏, 𝟒𝟒 = 𝟏𝟏𝟑𝟑, 𝟒𝟒 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐
Por tanto:
𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑵𝑵𝑯𝑯𝟒𝟒 𝑰𝑰) = 𝚲𝚲𝒎𝒎�𝑵𝑵𝑯𝑯𝟒𝟒+^ � + 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑰𝑰−) = 𝟏𝟏𝟔𝟔, 𝟖𝟖 + 𝟏𝟏𝟑𝟑, 𝟒𝟒 = 𝟏𝟏𝟓𝟓𝟑𝟑, 𝟐𝟐 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐
22. La movilidad del ion H 3 O+^ es 3,625 10-2^ cm/s para un gradiente de potencial de 1 V/cm, y el número de transporte de este ion en el ácido clorhídrico es 0,821. Hallar la conductividad equivalente límite del ácido clorhídrico.
𝒅𝒅 𝒈𝒈𝑪𝑪𝒂𝒂𝒅𝒅 𝑽𝑽 ∗ 𝟗𝟗𝟔𝟔𝟓𝟓𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝑪𝑪^ =^
𝟑𝟑,𝟔𝟔𝟐𝟐𝟓𝟓∗𝟏𝟏𝟑𝟑𝟐𝟐𝒅𝒅𝒎𝒎 𝒅𝒅 𝟏𝟏 (^) 𝒅𝒅𝒎𝒎𝑽𝑽
𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑯𝑯 (^) 𝟑𝟑 𝑶𝑶 +) 𝐭𝐭 (^) 𝑯𝑯𝟑𝟑𝑶𝑶+ =^
𝟑𝟑𝟒𝟒𝟗𝟗,𝟖𝟖𝟏𝟏 𝟑𝟑,𝟖𝟖𝟐𝟐𝟏𝟏 =^ 𝟒𝟒𝟐𝟐𝟔𝟔,^ 𝟏𝟏^ 𝛀𝛀^
23. La resistencia específica de una disolución 0,05 N de sulfato de sodio es 204,6 Ω cm, y las movilidades de los iones Na +^ y SO 4 -2^ son, respectivamente, 5,19 10-4^ y 8,27 10- cm/s para un gradiente de potencial de 1 V/cm. Hallar el grado de disociación aparente del sulfato de sodio en disolución 0,05 N.
𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑵𝑵𝒂𝒂+) = 𝒅𝒅 𝒈𝒈𝑪𝑪𝒂𝒂𝒅𝒅 𝑽𝑽 ∗ 𝟗𝟗𝟔𝟔𝟓𝟓𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝑪𝑪^ =^
𝟓𝟓,𝟏𝟏𝟗𝟗∗𝟏𝟏𝟑𝟑−𝟒𝟒𝒅𝒅𝒎𝒎 𝒅𝒅 𝟏𝟏 (^) 𝒅𝒅𝒎𝒎𝑽𝑽
𝚲𝚲𝒎𝒎�𝑺𝑺𝑶𝑶 𝟒𝟒−𝟐𝟐^ �^ =
𝒅𝒅 𝒈𝒈𝑪𝑪𝒂𝒂𝒅𝒅 𝑽𝑽 ∗ 𝟗𝟗𝟔𝟔𝟓𝟓𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝑪𝑪^ =^
𝟖𝟖,𝟐𝟐𝟏𝟏∗𝟏𝟏𝟑𝟑−𝟒𝟒𝒅𝒅𝒎𝒎 𝒅𝒅 𝟏𝟏 (^) 𝒅𝒅𝒎𝒎𝑽𝑽
𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑵𝑵𝒂𝒂𝟐𝟐 𝑺𝑺𝑶𝑶𝟒𝟒) = 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑵𝑵𝒂𝒂+) + 𝚲𝚲𝒎𝒎�𝑺𝑺𝑶𝑶𝟒𝟒−𝟐𝟐^ � = 𝟓𝟓𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟖𝟖 + 𝟏𝟏𝟗𝟗, 𝟖𝟖𝟏𝟏 = 𝟏𝟏𝟐𝟐𝟗𝟗, 𝟖𝟖𝟗𝟗 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 𝝌𝝌 = 𝟏𝟏 𝝆𝝆 =^
𝟏𝟏 𝟐𝟐𝟑𝟑𝟒𝟒,𝟔𝟔 𝛀𝛀∗𝒅𝒅𝒎𝒎 =^ 𝟑𝟑.^ 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟒𝟒𝟖𝟖𝟖𝟖𝟖𝟖^ 𝛀𝛀^
𝑽𝑽 𝒆𝒆 = 𝟏𝟏 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝒅𝒅𝒎𝒎
𝟑𝟑 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 =^ 𝟐𝟐𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝒅𝒅𝒎𝒎
𝟑𝟑
𝚲𝚲 = 𝝌𝝌 ∗ 𝑽𝑽 (^) 𝒆𝒆 = 𝟑𝟑. 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟒𝟒𝟖𝟖𝟖𝟖𝟖𝟖 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎−𝟏𝟏^ ∗ 𝟐𝟐 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟒𝟒^ 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟑𝟑^ = 𝟗𝟗𝟏𝟏, 𝟏𝟏𝟓𝟓 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 𝜶𝜶 = 𝚲𝚲 𝚲𝚲𝒎𝒎^ =^
𝟗𝟗𝟏𝟏,𝟏𝟏𝟓𝟓 𝟏𝟏𝟐𝟐𝟗𝟗,𝟖𝟖𝟗𝟗 =^ 𝟏𝟏𝟓𝟓,^ 𝟐𝟐𝟓𝟓^ ;^ 𝜶𝜶^ =^ 𝟏𝟏𝟓𝟓,^ 𝟐𝟐𝟓𝟓^ %
24. Una disolución de ácido benzoico que contiene 1 g d substancia por litro tiene una resistencia específica de 3815 Ω cm. Las conductividades equivalentes límites del benzoato de sodio, del ácido clorhídrico y del cloruro de sodio son 82,4 , 426,1 y 126,4 Ω-1^ cm^2. Hallar la constante de ionización del ácido benzoico. 𝝌𝝌 = 𝟏𝟏𝝆𝝆 = (^) 𝟑𝟑𝟖𝟖𝟏𝟏𝟓𝟓𝟏𝟏 𝛀𝛀∗𝒅𝒅𝒎𝒎 = 𝟑𝟑. 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟐𝟐𝟔𝟔𝟐𝟐𝟏𝟏 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎−𝟏𝟏
𝑽𝑽 (^) 𝒆𝒆 = 𝟏𝟏 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 ∗ 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 𝟏𝟏 𝒆𝒆𝒒𝒒𝒅𝒅𝒅𝒅𝒗𝒗 ∗^
𝟏𝟏𝟐𝟐𝟐𝟐𝒈𝒈 𝟏𝟏 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎 ∗^
𝟏𝟏 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟑𝟑 𝟏𝟏 𝒈𝒈 =^ 𝟏𝟏𝟐𝟐𝟐𝟐𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑^ 𝒅𝒅𝒎𝒎
𝟑𝟑
𝚲𝚲 = 𝝌𝝌 ∗ 𝑽𝑽 (^) 𝒆𝒆 = 𝟑𝟑. 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟐𝟐𝟔𝟔𝟐𝟐𝟏𝟏 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎−𝟏𝟏^ ∗ 𝟏𝟏𝟐𝟐𝟐𝟐𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 𝒅𝒅𝒎𝒎𝟑𝟑^ = 𝟑𝟑𝟏𝟏, 𝟗𝟗𝟖𝟖 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐
𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑵𝑵𝒂𝒂𝑪𝑪 (^) 𝟔𝟔 𝑯𝑯𝟓𝟓 𝑪𝑪𝑶𝑶𝑶𝑶) = 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑵𝑵𝒂𝒂+) + 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑪𝑪 (^) 𝟔𝟔 𝑯𝑯𝟓𝟓 𝑪𝑪𝑶𝑶𝑶𝑶) 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑯𝑯𝑪𝑪𝒎𝒎) = 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑯𝑯+) + 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑪𝑪𝒎𝒎−) 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑵𝑵𝒂𝒂𝑪𝑪𝒎𝒎) = 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑵𝑵𝒂𝒂+) + 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑪𝑪𝒎𝒎−) 𝐏𝐏𝐁𝐁𝐁𝐁 𝐭𝐭𝐁𝐁𝐭𝐭𝐭𝐭𝐁𝐁: 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑪𝑪 (^) 𝟔𝟔 𝑯𝑯𝟓𝟓 𝑪𝑪𝑶𝑶𝑶𝑶𝑯𝑯) = 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑵𝑵𝒂𝒂𝑪𝑪 (^) 𝟔𝟔 𝑯𝑯𝟓𝟓 𝑪𝑪𝑶𝑶𝑶𝑶) + 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑯𝑯𝑪𝑪𝒎𝒎)^ − 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑵𝑵𝒂𝒂𝑪𝑪𝒎𝒎) 𝚲𝚲𝒎𝒎(𝑪𝑪 (^) 𝟔𝟔 𝑯𝑯𝟓𝟓 𝑪𝑪𝑶𝑶𝑶𝑶𝑯𝑯) = 𝟖𝟖𝟐𝟐, 𝟒𝟒 + 𝟒𝟒𝟐𝟐𝟔𝟔, 𝟏𝟏 − 𝟏𝟏𝟐𝟐𝟔𝟔, 𝟒𝟒 = 𝟑𝟑𝟖𝟖𝟐𝟐, 𝟏𝟏 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 𝜶𝜶 = (^) 𝚲𝚲𝚲𝚲 𝒎𝒎
𝜶𝜶𝟐𝟐^ ∗𝒅𝒅 𝟏𝟏−𝜶𝜶 =^
𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟖𝟖𝟑𝟑𝟏𝟏 𝟐𝟐^ ∗𝟏𝟏/𝟏𝟏𝟐𝟐𝟐𝟐 𝟏𝟏−𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟖𝟖𝟑𝟑𝟏𝟏 =^ 𝟔𝟔,^ 𝟐𝟐𝟏𝟏^ ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑
25. La conductividad específica del agua totalmente pura, fuera del contacto del aire, a 25º C es 5,5 10-8^ Ω-1^ cm-1^. Las conductividades equivalentes de los iones H 3 O+^ y OH - son 349,8 y 198 Ω-1^ cm-2^ , respectivamente. Calcular el producto iónico del agua a esta temperatura. 𝚲𝚲𝒎𝒎 = 𝟑𝟑𝟒𝟒𝟗𝟗, 𝟖𝟖 + 𝟏𝟏𝟗𝟗𝟖𝟖 = 𝟓𝟓𝟒𝟒𝟏𝟏, 𝟖𝟖 𝛀𝛀 −𝟏𝟏𝒅𝒅𝒎𝒎𝟐𝟐 𝐕𝐕𝒎𝒎 = 𝑽𝑽 (^) 𝒆𝒆 = 𝚲𝚲𝒎𝒎 𝝌𝝌 =^
𝟓𝟓𝟒𝟒𝟏𝟏,𝟖𝟖 𝟓𝟓,𝟓𝟓∗𝟏𝟏𝟑𝟑−𝟖𝟖^ =^ 𝟗𝟗,^ 𝟗𝟗𝟔𝟔^ ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑
[𝑯𝑯𝟑𝟑 𝑶𝑶 +] = [𝑶𝑶𝑯𝑯−] = 𝟗𝟗,𝟗𝟗∗𝟏𝟏𝟏𝟏𝟑𝟑𝟔𝟔 = 𝟏𝟏 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑−𝟏𝟏^ 𝑴𝑴
𝑲𝑲𝑾𝑾 = [𝑯𝑯𝟑𝟑 𝑶𝑶 +]^ ∗ [𝑶𝑶𝑯𝑯−] = 𝟏𝟏𝟑𝟑−𝟏𝟏𝟒𝟒
30. La constante de disociación del ion complejo amoniacal de plata, ion diaminplata, Ag(NH 3 ) 2 +, es 6,8 10-8^. Calcular la diferencia de potencial de un electrodo de plata introducido en una disolución obtenida al mezclar en volúmenes iguales nitrato de plata 0,1 N y amoniaco 1 N. El potencial normal de la plata es 0,799 V.
En un volumen de 1 L final:
𝑨𝑨𝒈𝒈(𝑵𝑵𝑯𝑯𝟑𝟑)𝟐𝟐+^ ⇌ 𝑨𝑨𝒈𝒈+^ + 𝟐𝟐 𝑵𝑵𝑯𝑯𝟑𝟑 Moles ini) 0,05 0, Moles eq) x 0,05-x 0,5-2x 𝑲𝑲 = [𝑨𝑨𝒈𝒈+]∗ [𝑵𝑵𝑯𝑯𝟑𝟑]𝟐𝟐 �𝑨𝑨𝒈𝒈(𝑵𝑵𝑯𝑯𝟑𝟑)𝟐𝟐+^ � =^
(𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓−𝒙𝒙)∗(𝟑𝟑,𝟓𝟓−𝟐𝟐∗𝒙𝒙) 𝒙𝒙 ;^ 𝒌𝒌 ∗ 𝒙𝒙^ = (𝟑𝟑,^ 𝟑𝟑𝟓𝟓^ − 𝒙𝒙)^ ∗^ (𝟑𝟑,^ 𝟓𝟓 − 𝟐𝟐 ∗ 𝒙𝒙) Resolviendo la ecuación de segundo grado: 𝒙𝒙 = 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟒𝟒𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟏𝟏𝟓𝟓 [𝑨𝑨𝒈𝒈+] = 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟓𝟓 − 𝐱𝐱 = 𝟖𝟖, 𝟓𝟓 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑−𝟗𝟗^ 𝑴𝑴 Para la reacción: 𝑨𝑨𝒈𝒈 → 𝑨𝑨𝒈𝒈+^ + 𝒆𝒆 − 𝑬𝑬 = 𝑬𝑬𝒎𝒎 + 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 ∗ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈[𝑨𝑨𝒈𝒈+] = 𝟑𝟑, 𝟏𝟏𝟗𝟗𝟗𝟗 + 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 ∗ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈�𝟖𝟖, 𝟓𝟓 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑−𝟗𝟗^ � = 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟐𝟐𝟑𝟑 𝑽𝑽
31. El potencial de un electrodo de plata en una disolución 0,2 M de nitrato de plata es 0,747 V. El potencial normal de la plata es 0,799 V. Hallar el grado de disociación aparente del nitrato de plata. Para la disolución tenemos: 𝑬𝑬 = 𝑬𝑬𝒎𝒎 + 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 ∗ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈[𝑨𝑨𝒈𝒈+] 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈 [𝑨𝑨𝒈𝒈+] = (^) 𝟑𝟑𝑬𝑬−𝑬𝑬,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗𝒎𝒎 ; [𝑨𝑨𝒈𝒈+] = 𝟏𝟏𝟑𝟑
𝑬𝑬−𝑬𝑬𝒎𝒎 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 (^) = 𝟏𝟏𝟑𝟑
𝟑𝟑,𝟏𝟏𝟒𝟒𝟏𝟏−𝟑𝟑,𝟏𝟏𝟗𝟗𝟗𝟗 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 (^) = 𝟑𝟑, 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟏𝟏 𝑴𝑴
𝒅𝒅 ∗ 𝜶𝜶 = 𝟑𝟑, 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟏𝟏 ; 𝜶𝜶 = 𝟑𝟑,𝟏𝟏𝟑𝟑𝟏𝟏 𝟑𝟑,𝟐𝟐 =^ 𝟑𝟑,^ 𝟔𝟔𝟓𝟓𝟏𝟏^ ;^ 𝜶𝜶^ =^ 𝟔𝟔𝟓𝟓,^ 𝟏𝟏^ %
32. Una disolución muy diluida de nitrato de mercurio (I) se diluye a un volumen 10 veces mayor. La pila formada por dos electrodos de mercurio en contacto con estas dos disoluciones tiene una fuerza electromotriz de 0,0289 V. Hallar la fórmula del nitrato de mercurio (I) y explicar por qué la FEM de la pila no es exactamente 0, V. En un electrodo se reduce el mercurio (I) y en el otro se oxida el mercurio a mercurio (I). El potencial de la pila será: 𝑬𝑬 = 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 𝒏𝒏 ∗^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈(𝟏𝟏𝟑𝟑) 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟐𝟐𝟖𝟖𝟗𝟗 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 =^
𝟏𝟏 𝒏𝒏 ;^ 𝟑𝟑,^ 𝟓𝟓^ =^
𝟏𝟏 𝒏𝒏 ;^ 𝒏𝒏^ =^ 𝟐𝟐 Por tanto, el ion ha de estar como dimero: 𝑯𝑯𝒈𝒈𝟐𝟐𝟐𝟐+ De norma que la reacción es: 𝑯𝑯𝒈𝒈𝟐𝟐𝟐𝟐+^ + 𝟐𝟐 𝒆𝒆−^ → 𝟐𝟐 𝑯𝑯𝒈𝒈 La fórmula del nitrato de mercurio (I) es: 𝑯𝑯𝒈𝒈𝟐𝟐(𝑵𝑵𝑶𝑶 (^) 𝟑𝟑)𝟐𝟐
33. Calcular la FEM de una pila Daniell constituida por dos electrodos de cinc y cobre introducidos en disoluciones 0,1 molares de sus sulfatos. ¿Cuál será la diferencia de potencial si las disoluciones se diluyen a un volumen 10 o 100 veces mayor? Los potenciales normales del cinc y del cobre del cinc y del cobre son, respectivamente,
-0,763 V y 0,340 V. suponer en todos los casos que el grado de disociación aparente de los sulfatos de cinc y de cobre es el mismo. En la pila Daniell el cobre se reduce y el cinc se oxida. En condiciones estándar el potencial es: 𝑬𝑬𝒎𝒎 = 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟒𝟒𝟑𝟑 + 𝟑𝟑, 𝟏𝟏𝟔𝟔𝟑𝟑 = 𝟏𝟏, 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟑𝟑 𝑽𝑽 En otras condiciones tendremos: 𝑬𝑬 = 𝑬𝑬𝒎𝒎 + 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 𝟐𝟐 ∗ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈( �𝒁𝒁𝒏𝒏+𝟐𝟐^ � [𝑪𝑪𝒅𝒅+𝟐𝟐] Al diluir las dos disoluciones en la misma proporción el cociente no cambia. Por tanto, el potencial se mantendrá.
34. Se forma una pila con dos electrodos de hidrógeno, uno en disolución de ácido clorhídrico 1 M (α=0,80). El potencial de la pila es 0,258 V. Calcular: a) El pH de la otra disolución. b) La diferencia en el valor del pH si el potencial varía en 1 mV. a) En un electrodo se produce la oxidación del hidrógeno, en el otro la reducción del H+. 𝟐𝟐 𝑯𝑯𝟐𝟐+^ + 𝟐𝟐 𝒆𝒆−^ → 𝑯𝑯𝟐𝟐 𝑯𝑯𝟐𝟐 → 𝟐𝟐 𝑯𝑯𝟏𝟏+^ + 𝟐𝟐 𝒆𝒆− 𝑬𝑬𝒑𝒑𝒅𝒅𝒎𝒎𝒂𝒂 = 𝟑𝟑 + 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 𝟐𝟐 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈^ �
[𝑯𝑯+]𝟐𝟐𝟐𝟐 [𝑯𝑯+]𝟏𝟏𝟐𝟐^ � 𝟑𝟑, 𝟐𝟐𝟓𝟓𝟖𝟖 = 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 ∗ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈 �^ 𝟑𝟑.𝟖𝟖 [𝑯𝑯 +]𝟐𝟐�^ ;^
𝟑𝟑,𝟐𝟐𝟓𝟓𝟖𝟖 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 −^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈(𝟑𝟑,^ 𝟖𝟖) =^ −𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈[𝑯𝑯
+]𝟐𝟐
b) Si el potencial de la pila es 0,259 V 𝒑𝒑𝑯𝑯 = −𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈[𝑯𝑯+]𝟐𝟐 = 𝟑𝟑,𝟐𝟐𝟓𝟓𝟗𝟗 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 −^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈(𝟑𝟑,^ 𝟖𝟖) =4, ∆𝒑𝒑𝑯𝑯 = 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟐𝟐
35. La FEM de una pila constituida por un electrodo decimonormal de calomelanos (E=0,334V) y un electrodo de hidrógeno es 0,652 V. Hallar el pH de esta disolución. 𝑬𝑬𝒑𝒑𝒅𝒅𝒎𝒎𝒂𝒂 = 𝑬𝑬𝒅𝒅𝒂𝒂𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒎𝒎𝒂𝒂𝒏𝒏𝒎𝒎𝒅𝒅 − 𝑬𝑬𝑯𝑯𝒅𝒅𝒅𝒅𝑪𝑪ó𝒈𝒈𝒆𝒆𝒏𝒏𝒎𝒎 Para el electrodo de hidrógeno: 𝑬𝑬𝑯𝑯𝒅𝒅𝒅𝒅𝑪𝑪ó𝒈𝒈𝒆𝒆𝒏𝒏𝒎𝒎 = 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 𝟐𝟐 ∗^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈[𝑯𝑯
+]𝟐𝟐
𝑬𝑬𝒑𝒑𝒅𝒅𝒎𝒎𝒂𝒂 = 𝑬𝑬𝒅𝒅𝒂𝒂𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒎𝒎𝒂𝒂𝒏𝒏𝒎𝒎𝒅𝒅 − 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 ∗ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈[𝑯𝑯+]
𝟑𝟑, 𝟔𝟔𝟓𝟓𝟐𝟐 = 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟒𝟒 − 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 ∗ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈[𝑯𝑯+]
𝒑𝒑𝑯𝑯 = −𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈[𝑯𝑯+] = 𝟑𝟑,𝟔𝟔𝟓𝟓𝟐𝟐 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗−𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟑𝟑 𝟒𝟒= 𝟓𝟓, 𝟑𝟑𝟗𝟗
36. La FEM de la pila formada por un electrodo decimonormal de calomelanos (E=0, V) y un electrodo de hidrógeno en ácido benzoico 0,02 M es de 0,509 V. Calcular la constante de ionización del ácido benzoico. 𝑯𝑯𝒈𝒈𝟐𝟐 𝑪𝑪𝒎𝒎𝟐𝟐 + 𝟐𝟐 𝒆𝒆−^ → 𝟐𝟐 𝑯𝑯𝒈𝒈 + 𝟐𝟐 𝑪𝑪𝒎𝒎− 𝑯𝑯𝟐𝟐 → 𝟐𝟐 𝑯𝑯𝟏𝟏+^ + 𝟐𝟐 𝒆𝒆− 𝑬𝑬𝒑𝒑𝒅𝒅𝒎𝒎𝒂𝒂 = 𝑬𝑬𝒅𝒅𝒂𝒂𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒆𝒆𝒎𝒎𝒂𝒂𝒏𝒏𝒎𝒎𝒅𝒅 − 𝑬𝑬𝑯𝑯𝒅𝒅𝒅𝒅𝑪𝑪ó𝒈𝒈𝒆𝒆𝒏𝒏𝒎𝒎 𝑬𝑬𝒑𝒑𝒅𝒅𝒎𝒎𝒂𝒂 = 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟒𝟒 − 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 𝟐𝟐 ∗^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈[𝑯𝑯
+]𝟐𝟐
𝟑𝟑,𝟓𝟓𝟑𝟑𝟗𝟗−𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟑𝟑𝟒𝟒 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 =^ −𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈([𝑯𝑯
+])
[𝑯𝑯+] = 𝟏𝟏𝟑𝟑−�
𝟑𝟑,𝟓𝟓𝟑𝟑𝟗𝟗−𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟑𝟑𝟒𝟒 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 �^ = 𝟑𝟑. 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟏𝟏𝟑𝟑𝟖𝟖𝟏𝟏𝟏𝟏𝟖𝟖 𝑴𝑴
𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟒𝟒 = 𝟑𝟑, 𝟏𝟏𝟗𝟗𝟖𝟖 − 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 𝟐𝟐 ∗ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈�𝑯𝑯𝒈𝒈𝟐𝟐𝟐𝟐+^ �
−𝟑𝟑,𝟒𝟒𝟔𝟔𝟒𝟒∗𝟐𝟐 𝟑𝟑.𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 =^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈�𝑯𝑯𝒈𝒈𝟐𝟐
�𝑯𝑯𝒈𝒈𝟐𝟐𝟐𝟐+^ � = 𝟏𝟏. 𝟖𝟖𝟔𝟔𝟏𝟏 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑−𝟏𝟏𝟔𝟔^ 𝑴𝑴
𝑲𝑲𝒑𝒑𝒅𝒅 = �𝑯𝑯𝒈𝒈𝟐𝟐𝟐𝟐+^ � ∗ �𝑪𝑪𝒎𝒎−𝟏𝟏^ �
𝟐𝟐 = 𝟏𝟏. 𝟖𝟖𝟔𝟔𝟏𝟏 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑−𝟏𝟏𝟔𝟔^ ∗ 𝟑𝟑. 𝟑𝟑𝟏𝟏𝟏𝟏𝟐𝟐^ = 𝟏𝟏, 𝟏𝟏 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑−𝟏𝟏𝟖𝟖
40. Calcular la constante de equilibrio correspondiente a la reacción
𝑪𝑪𝒅𝒅 + 𝟐𝟐 𝑨𝑨𝒈𝒈+^ ⇄ 𝑪𝑪𝒅𝒅𝟐𝟐+^ + 𝟐𝟐 𝑨𝑨𝒈𝒈 A partir de los potenciales normales del cobre y de la plata, iguales, respectivamente, a 0,340 V y 0,799 V. 𝑲𝑲 = �𝑪𝑪𝒅𝒅𝟐𝟐+^ � [𝑨𝑨𝒈𝒈+]𝟐𝟐 En el equilibrio: 𝑬𝑬 = 𝟑𝟑 𝑽𝑽 𝟑𝟑 = (𝟑𝟑, 𝟏𝟏𝟗𝟗𝟗𝟗 − 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟒𝟒𝟑𝟑)^ − 𝟑𝟑.𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 𝟐𝟐 ∗^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈𝑲𝑲 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈𝑲𝑲 = 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟒𝟒.𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗𝟓𝟓𝟗𝟗∗𝟐𝟐 = 𝟏𝟏𝟓𝟓. 𝟓𝟓𝟓𝟓 𝑲𝑲 = 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟏𝟏𝟓𝟓.𝟓𝟓𝟓𝟓^ = 𝟑𝟑. 𝟔𝟔𝟑𝟑 ∗ 𝟏𝟏𝟑𝟑𝟏𝟏𝟓𝟓
41. Se forma una pila con un electrodo decinormal de calomelanos ( E=0,334 V) que forma el polo negativo y un electrodo de platino introducido en una disolución de sales de Fe +2^ y Fe+^. Calcular la FEM de la pila cuando: a) �𝑭𝑭𝒆𝒆+𝟐𝟐^ � = 𝟑𝟑. 𝟑𝟑𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗 𝒂𝒂 �𝑭𝑭𝒆𝒆+𝟑𝟑^ � = 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟏𝟏 b) �𝑭𝑭𝒆𝒆+𝟐𝟐^ � = 𝟑𝟑. 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟏𝟏 𝒂𝒂 �𝑭𝑭𝒆𝒆+𝟑𝟑^ � = 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗 Las concentraciones n moles por litro. El potencial normal del electrodo Pt/Fe+2, Fe+3^ es 0,771 V. a) 𝟐𝟐 𝑯𝑯𝒈𝒈 + 𝟐𝟐 𝑪𝑪𝒎𝒎−^ → 𝑯𝑯𝒈𝒈𝟐𝟐 𝑪𝑪𝒎𝒎𝟐𝟐 + 𝟐𝟐 𝒆𝒆−; 𝑬𝑬 = − 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟒𝟒 𝑽𝑽 𝑭𝑭𝒆𝒆+𝟑𝟑^ + 𝒆𝒆−^ ⟶ 𝑭𝑭𝒆𝒆+𝟐𝟐; 𝑬𝑬𝒎𝒎^ = 𝟑𝟑, 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 𝑽𝑽 La reacción global: 𝟐𝟐𝑯𝑯𝒈𝒈 + 𝟐𝟐 𝑪𝑪𝒎𝒎−^ + 𝟐𝟐 𝑭𝑭𝒆𝒆+𝟑𝟑^ ⟶ 𝑯𝑯𝒈𝒈𝟐𝟐 𝑪𝑪𝒎𝒎𝟐𝟐 + 𝟐𝟐 𝑭𝑭𝒆𝒆+𝟐𝟐; 𝑬𝑬𝒎𝒎^ = 𝟑𝟑. 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 − 𝟑𝟑, 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟒𝟒 = 𝟑𝟑. 𝟒𝟒𝟑𝟑𝟏𝟏 𝑽𝑽
𝑬𝑬 = 𝑬𝑬𝒎𝒎^ − 𝟑𝟑.𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 𝟐𝟐 ∗^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈^ �
�𝑭𝑭𝒆𝒆+𝟐𝟐^ � 𝟐𝟐 [𝑭𝑭𝒆𝒆+𝟑𝟑]𝟐𝟐^ � En el caso a: 𝑬𝑬 = 𝟑𝟑, 𝟒𝟒𝟑𝟑𝟏𝟏 − 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 𝟐𝟐 ∗ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈 �𝟑𝟑.𝟑𝟑𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗
𝟐𝟐 𝟑𝟑.𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟏𝟏𝟐𝟐^ �^ =^ 𝟑𝟑.^ 𝟐𝟐𝟔𝟔^ 𝑽𝑽 b) 𝑬𝑬 = 𝟑𝟑, 𝟒𝟒𝟑𝟑𝟏𝟏 − 𝟑𝟑,𝟑𝟑𝟓𝟓𝟗𝟗 𝟐𝟐 ∗^ 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒈𝒈^ �
𝟑𝟑.𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟐𝟐𝟐𝟐 𝟑𝟑.𝟑𝟑𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟐𝟐^ �^ =^ 𝟑𝟑.^ 𝟔𝟔𝟏𝟏^ 𝑽𝑽
