PROBLEM 1.- Se hace reaccionar una muestra de 10 gramos de cobre con ácido sulfúrico obteniéndose 23,86 g de sulfato de cobre (II), además de dióxido de azufre y agua.
a) Ajusta la reacción molecular que tiene lugar por el método del ión-electrón.
b) Calcula la riqueza de la muestra inicial de cobre.
DATOS: Ar (H) = 1 u; Ar (O) = 16 u; Ar (S) = 32 u; Ar (Cu) = 63,5 u. Resultado: b) 95,3 % de riqueza en Cu. PRUEBA SELECTIVIDAD ANDALUCIA CONVOCATORIA SEP 2014 QUIMICA
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1
Esta es la solución al problema 1 de la prueba de selectividad Andalucía Convocatoria SEP 2014 de Química:
a) Se produce la siguiente reacción:
Cu + H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + H₂O
En ella el cobre (Cu) se oxida mientras el ácido sulfúrico (H₂SO₄) se reduce. Produciendose las siguientes semirreacciones:
De oxidación: Cu - 2e⁻ → Cu²⁺
De reducción: SO₄ + 4H⁺ + 2e⁻ → SO₂ + 2H₂O
Entonces al ocurrir el intercambio entre las semirreacciones de igual cantidad de electrones, por lo que la reacción queda ajustada de la siguiente forma:
Cu - 2e⁻ → Cu²⁺
SO₄ + 4H⁺ + 2e⁻ → SO₂ + 2H₂O
________________________________
Cu + SO₄²⁻ + 4H⁺ → Cu ²⁺ + SO₂ + 2H₂O
Ajustamos la reacción molecular:
Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O
b) Para obtener cuantos son los moles de sulfato:
n (CuSO₄) = 23,86g. = 0,15 moles
Al producirse un mol de cobre (Cu) un mol de CuSO₄, se nota que existe en la muestra la misma cantidad de moles de sulfato lo que corresponde en masa a:
0,15 moles. 9,53 g
Pudiendo expresar el porcentaje de la pureza del cobre de la siguiente manera:
. = 95,3%
a) Se produce la siguiente reacción:
Cu + H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + H₂O
En ella el cobre (Cu) se oxida mientras el ácido sulfúrico (H₂SO₄) se reduce. Produciendose las siguientes semirreacciones:
De oxidación: Cu - 2e⁻ → Cu²⁺
De reducción: SO₄ + 4H⁺ + 2e⁻ → SO₂ + 2H₂O
Entonces al ocurrir el intercambio entre las semirreacciones de igual cantidad de electrones, por lo que la reacción queda ajustada de la siguiente forma:
Cu - 2e⁻ → Cu²⁺
SO₄ + 4H⁺ + 2e⁻ → SO₂ + 2H₂O
________________________________
Cu + SO₄²⁻ + 4H⁺ → Cu ²⁺ + SO₂ + 2H₂O
Ajustamos la reacción molecular:
Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O
b) Para obtener cuantos son los moles de sulfato:
n (CuSO₄) = 23,86g. = 0,15 moles
Al producirse un mol de cobre (Cu) un mol de CuSO₄, se nota que existe en la muestra la misma cantidad de moles de sulfato lo que corresponde en masa a:
0,15 moles. 9,53 g
Pudiendo expresar el porcentaje de la pureza del cobre de la siguiente manera:
. = 95,3%
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