3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS SUPLEMENTARIOS 345
19.52. ¿Se comportaría el H 2 O 2 como oxidante o como reductor con respecto a los pares siguientes, en concentraciones estándar?
a)(I 2 |I − ); b)(S 2 O 2−
8 |SO2− 4 ); c) (Fe3+ |Fe 2+ )
Resp. a) oxidante; b) reductor; c) ambos; de hecho, concentraciones muy pequeñas de sales de hierro en los estados
de oxidación +2 o +3 catalizan la autooxidación-reducción del H 2 O 2 .
19.53. ¿Cuál es el potencial de una celda que contiene dos electrodos de hidrógeno: el negativo en contacto con H + 10 −8 M y el
positivo en contacto con H + 0.025 M?
Resp. 0.379 V
19.54. La celda en el problema anterior es, en cierto sentido, un medidor de pH. Suponga que una semicelda contuviera H + 1.00
M, el estado estándar. Describa la relación (a 25°C) entre el pH de la otra semicelda y el voltaje observado (conectando la
terminal positiva del medidor con la semicelda estándar).
Resp. V = 0.0592 unidades de pH
19.55. Un voltímetro puede sustituir al indicador tradicional en las titulaciones, haciendo que el recipiente de titulación sea una
semicelda (con un electrodo adecuado) y conectándola con una semicelda de referencia por medio de un puente salino. Para
seguir la titulación del problema 18.57 se inserta un electrodo de plata/cloruro de plata en la disolución de halogenuro, y la
semicelda de referencia es un electrodo de plata/cloruro de plata sumergido en KCl 1.00 M. El electrodo de referencia se
conecta con la terminal positiva del voltímetro. Calcule el voltaje en cada uno de los cinco puntos de la titulación indicada
en el problema 18.56.
Resp. a) 0.179 V; b) −0.101 V; c) −0.195 V; d) −0.288 V; e) −0.399 V
19.56. La combustión del metanol podría ser la base de una celda de combustible adecuada. La reacción en el ánodo es:
CH 3 OH(l) + 6OH − → CO 2 (g) + 5H 2 O(l) + 6e −
La reacción en el cátodo es igual que en una buena celda de combustible hidrógeno-oxígeno:
O 2 (g) + 2H 2 O(l) + 4e − → 4OH −
Calcule el voltaje de esta celda de combustible (para los estados estándar). (Sugerencia: Use los datos de la tabla 16-1.)
Resp. E o = 1.213 V
19.57. a) Calcule el potencial del par (Ag + |Ag) con respecto al par (Cu 2+ |Cu) si las concentraciones de Ag + y Cu 2+ son 4.2 ×
10 −6 y 3.2 × 10 −3 M, respectivamente. b) ¿Cuál es el valor de ΔG para la reducción de 1 mol de Cu 2+ por Ag a la concentración
iónica indicada?
Resp. a) 0.23 V; b) −44 kJ
19.58. El cobre puede reducir los iones zinc si los iones cobre que se producen pueden mantenerse a una concentración suficientemente
baja por la formación de una sal insoluble. ¿Cuál es la concentración máxima de Cu 2+ en disolución para que se
efectúe esa reacción (suponga Zn 2+ 1 M)?
Resp. Cu 2+ 7 × 10 −38 M
19.59. Calcule la constante de equilibrio para la reacción siguiente, a 298 K:
[Fe(CN) 6 ] 4− +[Co(dip) 3 ] 3+ [Fe(CN) 6 ] 3− +[Co(dip) 3 ] 2+
Resp. 0.5
19.60. Cuando una barra de plomo metálico se agregó a una disolución de [Co(en) 3 ] 3+ 0.0100 M, se encontró que el 68% del
complejo de cobalto se redujo a [Co(en) 3 ] 2+ debido al plomo. Calcule el valor de K a 298 K para:
Pb + 2[Co(en) 3 ] 3+ Pb 2+ + 2[Co(en) 3 ] 2+
Resp. 0.0154
19.61. Se preparó un par (Tl + |Tl) saturando KBr 0.1 M con TlBr y dejando que el Tl + del bromuro, relativamente insoluble, llegara
al equilibrio. Se observó que este par tiene un potencial de −0.443 V con respecto a un par de (Pb 2+ |Pb) en el que el
Pb 2+ era 0.1 molar. ¿Cuál es el producto de solubilidad del TlBr?
Resp. 3.7 × 10 −6