Question

CUESTIÓN 3 A.- Se intenta oxidar cobre metálico (Cu – 2 e– → Cu2+) por reacción con ácido
nítrico, ácido sulfúrico y ácido clorhídrico. Considerando los potenciales indicados:

a) Escribe y ajusta las semirreacciones de reducción de los tres ácidos.
b) Calcula Eo para las reacciones de oxidación del cobre con los tres ácidos y justifica que solo una de ellas es espontánea.

DATOS: E0 (Cl2/Cl–) = 1,36 V; E0 (Cu2+/Cu) = 0,34 V; E0 (NO3–/NO) = 0,96 V; E0 (SO42–/SO2) = 0,17 V.


Prueba de Selectividad para la Comunidad de Madrid, Convocatoria Septiembre 2011, QUIMICA

Answer 1

CUESTIÓN 3 A.- Se intenta oxidar cobre metálico (Cu – 2 e⁻ → Cu²⁺) por reacción con ácido nítrico, ácido sulfúrico y ácido clorhídrico. Considerando los potenciales indicados:

DATOS: 

E° (Cl₂/Cl⁻) = 1,36 V; 
E° (Cu²⁺/Cu) = 0,34 V; 
E° (NO₃⁻/NO) = 0,96 V; 
E° (SO₄²⁻/SO₂) = 0,17 V. 

a) Escribe y ajusta las semirreacciones de reducción de los tres ácidos.

Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻                                    E° = 1,36 V.
NO₃⁻ + 4H⁺ + 3e⁻ → NO + 2H₂O           E° = 0,96 V.
SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2e⁻ → SO₂ + 2H₂O         E° = 0,17 V.

b) Calcula E° para las reacciones de oxidación del cobre con los tres ácidos y justifica que solo una de ellas es espontánea.


- Cobre + ácido nítrico:

                         3 × (Cu → Cu²⁺ + 2e⁻)                 E° = -0,34 V
2 × (NO₃⁻ + 4H⁺ + 3e⁻ → NO + 2H₂O)                 E° = 0,96 V
3 Cu + 2NO₃⁻ + 8H⁺ → 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O      E° = 0,62 V > 0 Espontánea

- Cobre + ácido sulfúrico

                       Cu + Cu²⁺ + 2e⁻                    E° = -0,34 V
SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2e⁻ → SO₂ + 2H₂O              E° = 0,17 V
Cu + SO₄²⁻ + 4H⁺ → C²⁺ + SO₂ + 2H₂O      E° = 0,17 V < 0 Espontánea

- Cobre + ácido clorhídrico

El cobre no se puede oxidar en presencia de ácido clorhídrico debido a que el cloro en este ácido está en un su mínimo estado de valencia (-1) y no puede aceptar más electrones.

Prueba de Selectividad para la Comunidad de Madrid, Convocatoria Septiembre 2011, QUIMICA