3 QUIMICA Schaum

344 CAPÍTULO 19 ELECTROQUÍMICA
19.41. Indique cuál es el producto principal en cada electrodo, en la electrólisis continua, a 25°C, de cada uno de los sistemas
siguientes: a) Fe 2 (SO 4 ) 3 1 M con electrodos inertes en H 2 SO 4 0.10 M; b) LiCl 1 M con electrodos de plata; c) FeSO 4 1 M
con electrodos inertes, a pH = 7.0, y d ) NaF fundido con electrodos inertes.
Resp. a) Fe 2+ y O 2 ; b) H 2 y AgCl; c) H 2 y Fe 3+ ; d ) Na y F 2
19.42. Una celda voltaica funcionó en condiciones reversibles casi ideales, con una corriente de 10 −16 A. a) Con esta corriente,
¿cuánto tardaría en liberar 1 mol de e − ? b) ¿Cuántos electrones liberará la celda a un circuito de medición por pulsos, en
10 ms?
Resp. a) 3 × 10 13 años; b) 6e −
19.43. Se puede determinar la cantidad de antimonio en una disolución pasándolo al estado de oxidación +3 y titulando con
disolución valorada de yodo en disolución de bicarbonato:
H 2 SbO − 3 + 3HCO− 3 + I → HSbO2− 4 + 2I − + CO 2 + 2H 2 O
En una variante de este método, de utilidad particular al manejar muestras muy pequeñas, se agrega un exceso de
ion yoduro a la disolución y el yodo necesario se genera por electrólisis:
2I → I 2 + 1e −
Calcule la masa de antimonio en una disolución que necesitó una corriente constante de 23.2 miliamperes durante 182 s
para llegar al punto final en la titulación “coulombimétrica” anterior.
Resp. 2.66 mg de Sb
CELDAS VOLTAICAS (GALVÁNICAS) Y OXIDACIÓN-REDUCCIÓN
Todos los problemas son a 25°C.
19.44. a) ¿Cuál es el potencial estándar de una celda formada por los pares (Cd 2+ |Cd) y (Cu 2+ |Cu)? b) ¿Qué par es más positivo?
Resp. a) 0.74 V; b) (Cu 2+ |Cu)
19.45. ¿Cuál es el potencial estándar de una celda formada por los pares (Sn 2+ |Sn) y (Br 2 |Br − )?
Resp. 1.20 V
19.46. ¿Por qué las sales de Co 3+ son inestables en agua?
Resp. El Co 3+ puede oxidar el H 2 O y los productos principales son Co 2+ y O 2
19.47. Si se mezclan H 2 O 2 con Fe 2+ , ¿cuál reacción es más probable: la oxidación de Fe 2+ a Fe 3+ o la reducción de Fe 2+ a Fe?
Al contestar, escriba la reacción para cada posibilidad y calcule el potencial estándar de la celda electroquímica equivalente.
Resp. Más probable: H 2 O 2 + 2H + + 2 Fe 2+ → 2H 2 O + 2Fe 3+ ; E o = 0.99 V
Menos probable: H 2 O 2 + Fe 2+ → Fe + O 2 + 2H + . La reacción inversa sucede a un potencial estándar de 1.14 V
19.48. ¿Qué sustancia se puede usar para oxidar fluoruros a flúor?
Resp. Los fluoruros se pueden oxidar durante la electrólisis, pero no químicamente con alguna de las sustancias que
aparecen en la tabla 19-1.
19.49. ¿Son estables las disoluciones de Fe 2+ en aire? ¿Por qué se pueden conservar esas disoluciones con la presencia de clavos
de hierro?
Resp. No son estables porque el O 2 oxida el Fe 2+ a Fe 3+ , pero los clavos de Fe reducen el Fe 3+ a Fe 2+
19.50. ¿Cuál es el potencial estándar del electrodo (Tl 3+ |Tl)?
Resp. 0.72 V
19.51. ¿Cuáles de los estados de oxidación intermedios siguientes son estables con respecto a las reacciones de oxidación posibles
de los elementos en medios sin oxígeno y sin formación de complejos: germanio(II), estaño(II)?
Resp. estaño(II)