lumbreras quimica tomo 2

lumbreras quimica tomo 2estadistica inferencial pc 1 utp

A) +3 B) +6 D) +4 C) +2 E) +7 PA(uma): Sr= 87,6; Ba= 137,35; Mg=24; Ca=40; Cu=63,50 46. 52. ■121 >+ 2e‘ Paso 2 Recordemos que la carga de 1 mol de e es equivalente a la constante de Faraday (F). B) 63,5 Reemplazamos en la ecuación (a) C) 27 E) 39 D) 112 0,896 L ci2 = ? 15% +4,05%= 19,05% E l e c t r ó n 1.!*. Esto se puede transform ar en la siguiente proporción x = 1,50 Na e~ 2 moles de H20 C la ve Í E produce 4 moles de e“ moles de HzO -------- x 1,5 Resolvemos 4 moles de e x = --------------— P R O B LE M A N .° 14 2jboí©&^TI¡0 ljSmoJes-tfe'FGO ¿ ¿Cuántos electrones se producen en la oxida­ = 3,0 moles de e~ ción de 27 g de agua? II. lp r in Q = /x t= 10 C / s x l9 3 0 s = 1 9 300 C Reemplazamos en la ecuación (a) Paso 4 Interpretación cuantitativa de la semirreacción PE(Hf) = 96500X 18,73 = 44,63 15x270 0 de oxidación del titanio 1 mol de Ti produce i , Z - El estado de oxidación de hafnio se calcula asi Z mol e" I 47,8 g - 96 50 0Z C 2,39 g --- 19 300 C 19 300 C 47,8 g 96 500 C 2,39 g E0 (H f)= P^ f) = ^ = 3,999 PE(Hf) 44,63 EO(Hf) =* +4 ------------- X — — - = + 4 C la v e (A, P R O B LE M A N.° 47 P R O B LE M A N.° 48 ron una corriente de 15 A se electrodepositó IH,73 g de hafnio a partir de una disolución de una sal de hafnio durante 45 min. Electrodo de carga positiva en el cual se rriente eléctrica: KCI^^ MgBr2(Cj, KOH^j, etc. El ion Ni2+ se reduce en el cátodo según N ifa+c) + 2 e 12 6 N i(s) E l e c t r ó l is is Paso 3 Cálculo de la cantidad de carga eléctrica involucrada en el proceso C. 60s Q = / x t = 3 8 ,6 —x 5 0 jrrin x ----s 1jrriri = 115 800 C Paso 4 Interpretación cuantitativa de la semirreacción de reducción del ion N¡2+ 2 moles de e“ reduce 1 mol de N¡2+ i i 2 x 9 6 500 C ---------- 1 mol de N¡2+ 115 800 C ---------- nN¡2+ n N¡2+= °^6 mo1 Por interpretación de una fórmula química se calcula la masa de NiS04 •7H20 así 1 mol de NiS04 -7H20 contiene 1 mol de Ni2+ i 4- 281 g ---------x -» ---------- 1 mol de Ni2+ 0,6 mol de l\lí2+ x= 168,6 g de NíS04 - 7H20 Reemplazamos en (a) %m = — st0 - 8 , 6 g ------- x 1 0 0 = 2 1 % (168,6 + 635)g _ C la v e (C) P R O B L E M A N.° 121 En una celda electrolítica se tienen 1500 g de una solución al 25% en masa de SnCI2. se lleva a cabo cerca a esta temperatura. 2CI1” de cinc metálico. El ion Ag1+ es un catión del grupo B, por C la v e ello en una solución acuosa concentrada so (D) reduce con mayor facilidad que el agua; os por esta razón que en el cátodo se deposlt.i la plata. Calcule el número de Coulomb producido en el Otra forma ánodo. a) 193 s d) 175 s B) 80 s C) 200 s E) 96,5 s 97 Lu m b r e r a s E d it o r e s Resolución Sabemos que a condiciones normales se cumple 1 mol de Oz=32 g 0CU£- - 22,4 L m 0 2 ---------- 0,112 L -» mo2- 0 ,1 6 g Para calcular el tiempo que dura el proceso electrolítico, se aplica la primera ley de Faraday para el 0 2. D) Cl2 -H 2 C l2 ( g ) + 2 e C la v e electrolizar una disolución concentrada cátodo se obtiene E) H2 - Cí2 Resolución P R O B LE M A N.° 4 t'Qué productos se obtienen al electrolizar bro­ muro de magnesio fundido? l’A(uma): 1-1=1; 0 = 1 6 ; S=32 Paso 3 Por el cátodo y ánodo fluye la misma cantidad de electrones, entonces se cumple la segunda A) o xíg eno -8g ley de Faraday; H) oxígeno -16 g ( ) hidrógeno- 2 g D) h id ró g e n o -lg I ) hidrógeno -1 ,5 g #Eq-g(H2)= # E q -g (0 2} mH2 _ PE(H2) ^ q2 p e ( o 2) E l e c t r ó l is is * El nitrato de potasio, KN 03, en el agua se disocia Reemplazamos los datos generando los iones K1+ y N 03_ . En un proceso electrolítico Paso 3 eléctrica Cálculo del número de celdas en la refinería de romper la energía los enlaces ¡nteratómicos. En el cátodo se reduce el ion Mg2+. Ni/I i-2e~ -> Ni M.isa molar (g/mol): Ni=58,9 iifiisidad del níquel=8,9 g/cm3 A) 19,2 A B) 24,3 A C) 28,2 A D) 32,6 A E) 42,6 A 81 Lu m b r e r a s E d it o r e s Resolución 60 s 1 min =4800 s Paso 1 Para calcular la intensidad de corriente (/), es necesario aplicar la primera ley de Faraday. Por dato tenemos mCu=2,54 g; mQ=0,64 g; m R=2,84 g 87 Lu m b r e r a s E d it o r e s Resolución Además sabemos que PE(C u) = P^ 0 ^ 2 = 31,75 Paso 3 Reemplazamos los datos en la ecuación (a) 2,54 _ 0,64 _ 2,84 31,75 ~ P E(Q )~ PE{R ) Entonces PE(Q)=8, esto quiere decir que el gas Q es el oxígeno, 0 2. 100% 100 > mCuteórlca = ---- x2 5 9 ,2 k g = 345,6kg 75 Consiste en la transformación de la energía Los productos de una electrólisis de una di­ solución acuosa de una sal no dependen dr la concentración. 4)Luego se te pueden abrir otras páginas mas, pero de todas ellas, solamente busca la que sea de MEGA, luego las demás cierra las, ya que solamente es publicidad). Masa molar (g/mol): Co=59; Cl=35,5 A) 0,7 Resolución 104 B) 0,5 C) 1,4 D) 2,8 E) 0,35 E l e c t r ó l is is Paso 1 El ion Co2+ (catión del grupo B) se reduce en el lm o ld e C o 2+ nrr,2+ = ----------------- x 77,2 x 90 000 C Co 2 x 9 6 500 C cátodo. dujo 4,10 L de gas oxígeno a 3,0 atm y 27 °C. Los aniones son los que fluyen hacia el ánodo. Como nos piden calcular el volumen del gas hidrógeno, se analizará la semirreacción de reducción del agua en el cátodo. II En el cátodo se produce sodio metálico. Po2x % = n 02x R x r -4 r?02 = Pq -> Reemplazamos los datos 7 5 4 x 0 ,4 2 2 , n0. ¿Cuál es la identidad del metal? mt =6220,8 kg Cla ve ÍAj n0_ x R x T t/n. Estos iones experi­ mentan cambios químicos en los electrodos. You can download the paper by clicking the button above. ¿Cuál es la masa molar del metal? _ P E ( 0 2) x / x f 'o2 96 500 96 500 xm ,o2 t =P E (0 2) x / Paso 1 96 5 0 0 x 0 ,1 6 t = ------------ -— = 193s 8x10 Como se electroliza una disolución diluida de H2S 0 4 (agua acidulada), solo el agua se descom­ pone tanto en el cátodo y en el ánodo. ¿Cuál es la Intensidad de corriente aplicada en el proceso? Si en el cátodo de la segunda celda se deposita 11,8 g de níquel, calcule el volumen (le hidrógeno recogido sobre agua a 20 °C y 800 mmHg. _ PE(M) mCI2 PE(CI2) (a ) Paso 3 Cálculo de la masa de cloro 1 mol de CI2= 6 x 1023 moléculas de Cl2 71 g de Cl2 2 ,4 x l0 22 moléculas de Cl2 71g de Cl2 > mci2 = 6 x l 0 23 r n o jé c u la s -d 'e 'G ^ m C|2 = 2 ,8 4 g 72 2,4 x 1022 m olficuiard^CI^ E l e c t r ó n ?»!1. El sulfato de cinc, ZnS04, es un electrolito fuerte que al disolverse en el agua se disocia en iones Zn2+ y SO2-. Los electrones fluyen de la termi- f: segundos (s) 11 L u m b r e r a s E d it o r e s ( Ü j ELEM EN TO S DE UN PROCESO ELECTRO LÍTICO ELECTROLITO ELECTRODOS Es una sustancia que en estado líquido (fundido) Son materiales que conducen la corriente eléc­ o en disolución acuosa conduce la corriente trica. este libro contiene una segunda parte complementaria al tomo i de álgebra, presentando de manera objetiva, didáctica y práctica los temas citados en el índice, donde además, presenta una serie de problemas resueltos y propuestos de nivel básico, intermedio y avanzado, tipo examen de admisión, con cuadros sinópticos, gráficos, ilustraciones, … Si la intensidad de corriente fue de 19,3 A, ¿cuántos minutos duró la electrodeposición? PE(H20 ) x / x t mH,n —----------------H2° 96 500 , —^ 96500xm H o '/-----\----PE(H20 ) x t Además * PE(H20 )= 9 t = 25 X x 3 -° ^ = 90 000 s Reemplazamos en (a) 96 50 0 x1 7 0 / = --------------- = 20,25 A 9x90000 Cla ve ( p ) P R O B L E M A N.° 116 Se electroliza 3 kg de una solución al 10% en peso de KNOs. Al electrolizar cloruro de potasio fundido, A) 17,33 y 52 KCI((i), en el ánodo se producen 887,5 mg de Cl2 al paso de 2412,3 C. Calcule la constan­ te de Faraday. da, considerando cambios despreciables en el q = / x f = 40-^r x 965 i - 38 600 C volumen de la solución. Términos de uso Calcule el número de moles de Cl2+2e" electrones consumidos en el proceso. Tomo II Categoría: Colección Ciencias Descripción La química tiene presencia en la casa, el centro de trabajo, el centro de estudios, el campo, los hospitales, entre otros ámbitos de la creatividad humana. 1 mol de Ca i i 2BrJ¡> Br2(C}+2e Masa molar (g/mol): Br= 80 2 X 9 6 500 C ---------- 40 g de Ca 77 200 C ---------- mCa m 40 g de Ca = ---- 2-------- x 77 200C La 2 x 96 500 C A) 86,4 B) 40 C) 32 D) 80 E) 172, Resolución mCa=16 g de Ca A partir del dato de la Intensidad de corriente (/) Otra forma y del tiempo (t) que demora el proceso electro­ SI usted, estimado lector, recuerda adecuada­ mente la ecuación de la primera ley de Faraday, lítico, se calcula la cantidad de carga (Q), Q = lx t puede resolver este problema en menos pasos. Como las tres celdas están conectadas en serie, se cumple la segunda ley de Faradny. Se electroliza unadisolución acuosa de depositada en el cátodo es 6,384 g, ¿cuál es MgCI2 con una corriente de 77,2 A. Si en el el estado de oxidación del paladio en la sal? A) _C L A V E @ 22 10 Na D) 20 Na B) 1N a C} 5 Na E) A N a E l e c t r ó l is is * Resolución Resolución Interpretación cuantitativa de la semirreacción En la oxidación de 2 moles de ion Br1- se produ­ Cálculo del número de moles de calcio produd cen 2 moles de electrones y 1 mol de Br2. t = 4 8 2 ,5 s x ^ ^ - = 8,04m in = 8 min 60 s ncuso4=cW 5 moles _C L A V E (5) Paso 3 Lomo el CuS04 es un electrolito fuerte, en el P R O B LE M A N.° 63 «iKua se disocia por completo. Paso 2 N iv e l in t e r m e d io En el ánodo, el agua se oxida produciendo 0 2 y en el cátodo se reduce produciendo H2. D) Cu2+ < Ca2+ < Pb2+ < Ag1+ E) Ca2+ < Cu2+ < Pb2+ < Ag1+ A) 173 700 J B) 694 800 J C) 315 600 J E) 347 4001 D) 387 300 J Resolución Resolución Como dato tenemos el Egx, pero será necesario obtener el Ej?ed para cada ion. x= 1 F = 1 mol de e "= 9 6 50 0C II. III. Q= /xt CORRIENTE CONTINUA Corriente eléctrica donde la carga fluye solo en Unidades en el sistema internacional (SI) una dirección. PROBLEMAS RESUELTOS QUÍMICA LUMBRERAS TOMO II PDF. cátodo según 1 mol de e " ---------- 96 500 C Cu{ac) + 2e Cu(s) Como se conoce la masa de cobre producida, es 0,2 mol de e_ ----------- Q posible calcular el número de electrones involu­ -> crados en el proceso. masa total de Cu = 100xm asa de Cu en una celda mt= 100x m Cü (a) Paso 3 Reemplazamos en la ecuación (a) Paso 2 la masa de cobre depositada en cada celda se calcula aplicando la primera ley de Faraday. Por lo tanto, la masa de cobre depositada en el cátodo de cada 32x193 x12 x36 0 0 96 500 =2764,8 g celda es la misma. ---- —r X 7 , 2 x l 0 22J ie r r ío í fie m o s = 3,24 g Reemplazamos en (a) El Ion Na1+fluye hacia el cátodo pero no se re­ 3,24 9 g _ 4,32 ~ |~PA(M) j PA(M) = 24 duce. Ca2+ + 2e" Por lo tanto, como 1 mol es equivalente al nú mero de Avogadro, tenemos Ca x = 1,50 Na electrones Masa molar (g/mol): Ca=40 A) 5 Na Si usted, estimado lector, domina los fund.i B) 3 Na mentos básicos de cálculos en química y la os- C) 2,5 Na tequiometría, le sugiero este método práctico. tancia que se descompone tanto en el cátodo y en el ánodo. 37 L u m b r e r a s E d it o r e s Paso 1 El peso equivalente del Ca se calcuia de esta A partir de los datos del tiempo y de la intensi­ manera dad de corriente, se calcula la cantidad de carga eléctrica involucrada en el proceso. CLAVE ( B ) mmHg=PH2+27 mmHg —» PH2=717,6 mmHg Paso 2 El número de moles de H2 producido se calcula aplicando la E .U .G .I. . C) II y III I. '"02 Ag=8 g; Zn=2,4 g; F e = l,4 g (a) P E (M }~ P E (0 2' C la ve ( A , Aplicamos la ecuación universal de los gasos ideales para calcular la masa de 0 2 producida en el ánodo. ¿ jn e te fc íe e 0 2+4H++4e~ 2H20 /iCu= 0,90 moles de Cu C la v e (B Interpretación cuantitativa de la semirreacción 1 mol de 0 2 ----------- 4 moles de e~ I P R O B LE M A N.° 25 11 agua acidulada se electroliza utilizando elec­ 32 g de 0 2 ----- trodos de platino. E} VFV II. Se electroliza 10 L de una disolución de ZnCI2 CuSO 4(a c ) —> Cu?í.\+50 (ac)1-JU4(ac) 1 mol de CuS04 0,075 mofes de CuS04 * ncu2+=:0,075 moles 1 mol de Cu2+ n Cu2+ 1,5 M . Densidad de Sn= 7,4 g/cm3 Masa m olar (g/mol): Sn=119 A) 0,15 B) 0,10 C) 0,30 D) 0,35 E) 0,20 85 Lu m b r e r a s E d it o r e s Resolución 60 s 1 min =4500 s Paso 1 El volumen de estaño depositado (V), el área superficial (-4) y el espesor (e) se relacionan en la ecua­ ción Vcn = A x e e =— A (a) Paso 2 El volumen depositado se calcula a partir de la masa de estaño electrodepositada en fa superficie de acero. A) K y H2 B) H2 y 0 2 D) K y 0 2 A) I y II B) solo I D) solo II 2. mt = 100 x 62 208 { x p t 1 kg , 100 / A) 4,56 L mt = 6220,8 kg B) 9,12 L C) 6,25 L D) 2,21 L Otra form a E) 19,681 Resolución Si usted, estimado lector, está muy familiarizado con la primera ley de Faraday, este problema lo puede resolver de manera más breve. Calcule la cantidad de carga eléc­ A) 0,54 D) 0,18 B) 0,27 C) 1,08 E) 0,90 trica Involucrada en el proceso. Galvanizado del hierro con cinc. Al electrolizar una disolución concentra­ da de cloruro de magnesio, en el ánodo se p ro d uce................... y en el cátodo se obtiene Determine si las siguientes proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F) y marque la secuencia correcta. mSn _ mo2 11,9 _ mo2 PE(Sn) ~ P E (0 2) ^119 8 Paso 2 Como el gas 0 2 producido se recoge sobre agua, se forma una mezcla gaseosa ( 0 2+vapor de agua), Entonces aplicamos la ley de Dalton para el gas húmedo. By using our site, you agree to our collection of information through the use of cookies. Electrodo de carga negativa en el cual ción acuosa son electrolitos: NaCI|ac), CuS04(ac), se produce la reducción de una sustancia. A) 13,6 D) 12,6 B) 11,6 C) 10,6 E) 9,6 Interpretación cuantitativa de la semirreacción Resolución de reducción del agua 2 moles de e- 2x96500 C 38600 C prQduce 2 moles de OH- ---------------------- 2moles de OhT n0H- 2m o lesdeO H - „ „ „ „ „ „ ^ ^V)H——------------------- ^ 38 600 C 2 X 9 6 500C = 0,4 moles de OH- Como el volumen de la solución resultante es 10 L, la concentración del ion OH- será _ nOH~ _ 0 ,4 moles [0H~ Jfinal —' = 0 ,0 4 M 10 L ‘'sol 90 JP E l e c t r ó l is is Paso 4 Como ya se conoce la concentración del Ion OH-, se puede calcular el pOH de la solución resultante’, pOH=-log[OH- ] = -lo g (0,04) p O H = l,4 pH = 14-pO H = 1 4 - l,4 = 1 2 ,6 _C L A V E (JD ) P R O B L E M A N.° 88 Calcule el volumen de hidrógeno a 800 mmHg de presión manométrica y 47 °C que se produce .il electrolizar una solución de K2S 0 4 durante 150 min con una corriente de 7,72 A. mwh2 PE(H2) Una medalla de forma circular de 2 cm de radio Masa molar (g/mol): Au = 197 PE(Ni) Densidad (Au) = 19,6 g/cm3 Además 59 PE(H2) = 1 ; PE(lM¡) = — = 29,5 Reemplazamos los datos ™ h2 11,8 A) 0,32 D) 0,64 B) 0,48 C) 0,35 E) 0,70 Resolución Paso 1 mH2= 0 ,4 g 29,5 El ion Au(CN)J_ se reduce en el cátodo (medalla) según la semirreacción Paso 2 Como el H2(g¡ producido en la primera celda se Au(CN)4 +3e_ —> AU+4CN1 Í4 reducción 0=3) recoge sobre agua, se forma una mezcla gaseosa (H2+vapor de agua) denominada gas húmedo. Cla ve ÍB' A u fa c )+ 3 e A u (s) Paso 2 P R O B LE M A N.° 55 Una joyería utiliza metales más baratos y los Interpretación cuantitativa de la semirreacción baña con los metales preciosos, como el oro, de reducción para que sean agradables a la vista del compra­ 1 mol Au 3 moles de e" dor y más resistentes a la corrosión. P R O B LE M A N.° 98 2H20 + 2 e ' H2(g)+20H {ac} Respecto al proceso electrolítico, marque los enunciados incorrectos. _ C la ve ( D ) Paso 2 Cálculo de la cantidad de carga eléctrica (Q) P R O B LE M A N.° 132 Q = /x t= 7 7 ,2 T x l8 0 0 0 / i La energía eléctrica producida por una pila do Q—7 7 ,2 x 1 8 000 C linterna es utilizada para electrolizar una disolu ción acuosa de CuCI2. A) 98,6 B) 112,2 D) 106,4 C) 119,4 E) 110,8 32. = mc PE(AI) PE(C) (H2+vapor de H20 ). El flúor se obtiene por electrólisis de una di­ solución de KF en HF líquido. ¿Por cuánto tiempo debe pasar una corriente Posibles reacciones en el cátodo K/í-i '(ac) + l e —> Kís) E?ed= - 2 ,9 3 V 2H20 + 2 e E¡?ed= - 0 ,8 3 V de 10 A por una solución diluida de ácido sulfú rico para producir un volumen total de 336 mi. II. Problemas Resuetos de Quimica Lumbreras Tomo 2. , . El AgN03 por ser un electrolito fuerte se disocia por completo en iones Ag+y N 03. nZnC\2= M x V = e ~ - x l O L=60 moles 1 mol Cl2 p0sa 71 g 177,5 ... ocupa 22,4 L g -------- V-Cl2 Paso 2 l/c,2= 5 6 L El ZnCI2 se disocia en Zn2+ y Cl1-. 1,25 g Resolución ------- l m L 500 g ------------y'soi—* V'SO|= 4 0 0 m L = 0 ,4 L Paso 1 Al electrolizar H2S04(ac), el agua se descompone en H2(g) y 0 2(g); por ello la masa de la solución Como se conoce el número de moles de H2S 0 4 disminuye. = — ----- --------RT 0,5 moles de 0 2 4• xA 9 6 500C JÜ U ^ Q = --------- —^ x 0 ,5 molBs-íte'Üj Reemplazamos en la ecuación (a) 96600x16 f = -------------8x50 lh 3860 s X • 3600s f = l,0 7 h = 193 000 C Cla ve C A , Reemplazamos este valor en (a) t= 193 000 , lh 7-í - = 3 8 6 0 / x 3600 50 fL is P R O B L E M A N.° 53 Al efectuar la electrólisis de una solución con­ f= l,0 7 h centrada de HCI, en el ánodo se desprendió 6,56 L de cloro gaseoso a 1,49 atm y 25 °C. Gracias por visitar el blog, porfabor comparte con tus amigos para que este blog siga creciendo. En este segundo volumen del libro "Química, análisis de principios y aplicaciones", se prosigue con el desarrollo de temas importantes como son los compuestos orgánicos, completando así el volumen 1 de este libro y con los puntos más importantes de la química general. Masa molar (g/mol): Al = 27 A) 6220,8 kg [)) 4984,6 kg B) 5674,6 kg C) 6424,6 kg E) 6785,2 kg (>/ L u m b r e r a s E d it o r e s % Resolución Paso 1 Cálculo de la cantidad de carga eléctrica en la primera celda electrolítica C / 3600 / q =/ x t = 1 1 580-7X i6 X x — y p -» 1 Q = ll 580x16x3600 C Paso 2 Semirreacción de reducción del ion Al3+ en el cátodo Al3++3e“ -> Al Interpretación cuantitativa de la semirreacción 3 moles de e- 3 x 9 6 500 C pro— -e- 1 mol de Al ---------- 27 g de Al 11 5 8 0 x 1 6 x 3 6 0 0 C ----------- mA¡ 27 2 d& Al . y ¿qué masa se deposi­ Paso 3 ta en dicho electrodo? El elemento metálico con impurezas se tálicos como el H2, 0 2, Cl2, y compuestos como coloca como ánodo para que se oxide. El catión metálico se reduce en el cáto­ una capa muy delgada de otro metal con fines do, de este modo se logra purificarlo. Kupdf.net Quimica Lumbreras Tomo 2. cátodo de la celda. m,'m PE(M) _ m c í2 PE(CI2) , 4 PA(M) . Luego de 30 min la bandeja pesa 463 g. ¿Cuál es la 36. Enter the email address you signed up with and we'll email you a reset link. C u ía c ) + 2 e 2 H 2(g } + 0 2 Ag[s) ¿Qué sustancias se obtienen al electrolizar una disolución concentrada de AgN03? ¿Cuán­ 14 4 tos moles de ion Mn2+ se producen? Correcta 40H“ -» En el cátodo se produce H2{g) y en el ánodo I. se produce 0 2(gj. En el ánodo el agua se oxida. Tomo II | Lumbreras Editores Química. SOLUCIONARIO QUIMICA LUMBRERAS TOMO II - PPLA.pdf. Al realizar esta operación se cumple que E°ed= - E ° x. Ca .2+ +2e —^ Ca —2 , 7 6 Zn E°ed= -0 ,7 4 V (menor) nuye en 4,76 g. Paso 3 Como el cinc es el cátodo, su masa aumenl.i debido a la reducción del ion Zn2+ presente n i En un proceso espontáneo, el cobre sería el cá­ la solución. ¿Qué masa de agua se descompone al elec A) 1 B) 4 D) 5 trolizar agua acidulada con 579 000 C de C) 2 electricidad? E l e c t r ó l is is II, Resolución Verdadera El ánodo es aquel electrodo de carga po­ sitiva donde los aniones y otras sustancias experimentan oxidación. proceso de electrodeposición, si la corriente aplicada al electrolito es de 1,5 A? C|s)+ 0 2- —» C 0 2(gj+ 4e- SI en el cátodo se ha producido 225 kg de alu­ (0=4) 136 (oxidación) E l e c t r ó n '.!'. Dirección General de Escuelas Preparatorias, UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES PLANTEL SUR ÁREA DE CIENCIAS EXPERIMENTALES GUÍA DE ESTUDIO PARA PREPARAR EL EXAMEN EXTRAORDINARIO DE QUÍMICA I, UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA PROGRAMA DE QUÍMICA, Fundamentos de quimica - Olga Gonzalez (2), Guía de estudio para presentar exámenes de Recuperación y Acreditación Especial, R E S U M E N F I N A L D E Q U Í M I C A 2016 QUÍMICA MENCIÓN, PRUEBA DE DEFINICIÓN DE NIVELES QUÍMICA CUADERNO AUTOINSTRUCTIVO DE PREPARACIÓN, GUÍA DE ESTUDIO QUÍMICA III UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO, Cuaderno de Trabajo de Química 2011-2012 nuevoooo, Capitulo 1. La reacción catódica que Paso 3 se produce en la pila está dada por Interpretación cuantitativa de la semirreacción 2M n 02(S)+Zn2++2e“ —> ZnMn20 4{s) catódica SI esta pila genera una corriente de 10 mA, ¿qué 2 moles de e“ produce 2 moles de OH' i • I 2 x 9 6 500 C ---------- 2 moles de OH7 7 ,2 x 1 8 000 C ---------- n0H- masa de M n02 se consume para producir 6,35 g de cobre? El agua se reduce. A) I y III Es la descomposición no espontánea de D) solo I un electrolito. Todo es cuestión de química: ... y otras maravillas de la tabla periódica Deborah García Bello en pdf este es el libro  Todo es cuestión de... A Textbook Of Organic Chemistry Arun Bahl & B S Bahl 22nd Edition  this is the  A Textbook Of Organic Chemistry 22nd Edition   in pdf w... libro Lehninger  Principios de bioquímica 7ª edición en pdf este es el libro  Lehninger  Principios de bioquímica 7ª edición  en formato  p... book Physics by Halliday Resnick krane 5th edition in pdf this is the book of  physics volume 1 5th edition pdf  and physics volume... libro quimica 12 e Raymond Chang y Kenneth A. Goldsby en pdf este es el libro Libro Química Duodécima edición en formato pdf escri... Química Análisis de principios y aplicaciones, Tomo II – Lumbreras en pdf, Química Análisis de principios y aplicaciones, Tomo II – Lumbreras, Química Análisis de principios y aplicaciones, Tomo II, Asociación Fondo de Investigadores y Editores. 2CI1- Cl2+2e“ Interpretación de la semirreacción 2 moles de e~ consLJme 2 moles de Cl1" i 2 x 9 6 500 C 20x386 0x6 0 C i ------- -- 2 moles de C l1 ---------- n'a i- n'C|i - = 2m 0^deCI , x 2 0 x 3 8 6 0 x6 0 £ 2x96500£ =48 moles de Cl1' 89 L u m b r e r a s E d it o r e s El número de moles de Cl1 que queda por oxi­ dar en la solución será Paso 1 En una solución concentrada, el ion cloruro, {nC|i - )f]na|=120 moles de Cl1-- 4 8 moles de Cl1- Cl1-, se oxida en el ánodo y el ion K1+ no se re­ duce, en su lugar el H20 se reduce produciendo =72 moles de Cl1- H2. . Acido El peso equivalente de los acidos representa la cantidad capaz de producir 1 mol de protones (H*) en una ionizacion. III. 2CI1- - » Cl2 + 2e“ El ion Ag+ por ser. Au3++3e_ - » Au 34. A) 193 B) 28,65 C) 38,6 D) 20,25 E) 96,5 Resolución Paso 1 Al electrolizar el Na2SO^atj, solo el agua (solvente) se descompone produciendo H2^ y 0 2^ ; por tal razón, la concentración de la solución aumenta. Se requiere mayor voltaje para reducir al ion aluminio queal ionsodio. Una de las características del acumulador de plomo es que se puede recargar con una fuen­ A partir de la primera ley de Faraday se calculn te externa de energía eléctrica. n n C \2 PÜ2 = 1 ,4 9 atm _ PCl2X % VC\2 = 6 ,5 6 L -----------------------RT T = 2 5 °C = 298K 1 ,4 9 x 6 ,5 6 0 ,0 8 2 x2 9 8 Paso 1 El volumen de Cl2 a 1800 mmHg y 300 K {27 °C) se calcula aplicando la ecuación universal de los gases ideales. en Change Language. Por lo tanto, los productos que se obtienen son 2 H 2 °(C } ° 2 ( g ) + 4 H fac) + 4 e 0 2 yAg. P E (0 2) x / x t 8x50x30000 m0. "znci2 = M x V = 1,5- mol x lO / = 15 moles Masa molar (g/mol): Cl=35,5; Na=23; K=39; Zn=65; Ca=40; Al=27 A) Na D) Ca Paso 2 Cuando el ZnCI2 se disuelve en el agua, por cada mol de ZnCI2 se produce 1 mol de Zn2+; enton­ ces tenemos '1znci2 = 'W +=15 moles Paso 3 Cálculo del número de moles de iones Zn2+ re­ ducidos en el proceso electrolítico 60 ni 2+ = 60%n, 2+ = -----x 15 moles = 9 moles Zn Zn 100 Paso 4 Interpretación cuantitativa de la semirreacción de reducción del ion Zn2+ Zn2++2e~ 1.4 Zn Resolución B) K C) Zn E) Al E l e c t r ó l is is P R O B L E M A N .° 65 P aso 1 Id masa de Cl2 producida en el ánodo se calcula Se electroliza 5 L de una solución acuosa de nitrato de plata, 1,6 M , con una corriente do .i|)llcando la E. U .6 .1. La solución se electroliza durante 50 min con una corriente de 38,6 A hasta que todos los iones níquel se reduzcan. tos metálicos. x= 75 celdas Incorrecta Los productos de un proceso electrolítico dependen de la concentración de la solu- C la ve Í E 106 E l e c t r ó l is is Resolución So l u c ió n diluida CÁTODO ÁNODO H2{|) °2{g) H2{g> C l2{gi NaC:l¡ac) c o n c e n tra d a Debemos tener en cuenta que al electroli­ zar una disolución diluida, solo el agua se descompone en el cátodo y en el ánodo. t = ---------------------------------- g 96 500 (ex) PE{Ag)x/ Paso 3 la masa de la plata electrodepositada se calcula a partir de los datos de área superficial (A), espesor (e) y la densidad (D). Calcule el núme­ A) 1,8 kg B) 4,5 kg D) 0,9 kg C) 3,6 kg E) 2,7 kg ro de Faraday consumido en el proceso. A) FVF B) FFV D) VVF C) VVV I. • cáto d o — catió n —* red ucción (Todas las p alab ras em piezan con una co n so n a n te , en e ste caso es la "c" y " r" ). PE(Cr) = PA(Cr) 52 83 Lu m b r e r a s E d it o r e s Reemplazamos los datos en la ecuación (a) t= 96500x18 52 6 / =8350,96 / X24 lh 3600. x- t= 2,3 h Cla v e (A, P R O B L E M A N .° 82 Se desea dorar por ambos lados, con un espesor de 0,001 cm, una fina lámina rectangular de 4 c m x 3 cm. Cuando se realiza la electrólisis de una sal N iv e l in t e r m e d io soluble de un metal divalente pasando una corriente de 75 A durante 1 h; se depositan 76,94 g de metal. X t = 77,2^7 x 90 000 jé = 77,2 X 90 000 C En la refinería de Cajamarquilla se produce co bre por electrólisis de una disolución que con tiene CuS04, H2S 0 4 y H20 . Considere que el cambio de volumen de la solución, se calcula el número de moles de H1 solución es despreciable. Paso 5 2CI1- —» Cl2(g)+2e- (ánodo) La concentración final del ion Cl1- será r .i- i 72m oles „ = 10L = 7 '2m o l^L Cla ve ( E j 2H20 + 2e“ H2+ 20H “ (cátodo) Como la reducción del agua produce iones OH~ la solución resultante de la electrólisis tendrá un pH > 7 (solución de carácter básico). Resolución Interpretación cuantitativa de lá semirreacción 1+ de reducción del ion Ag Ag1++ le 1 mol de e cátodo Ag(S) reduce 1 mol de Ag1+ I i 1 mol de Ag i+ 1F 2 F ^5ol = 10 L M = 2,0 mol/L Cu,(s) Q = l,9 3 x l0 6 C (producto de la reducción) n \„ n'A.i+=2 moles (cantidad reducida de Ag1+) c u 2+(n o 3))¡;c| Paso 4 Paso 1 Cálculo del número de moles al final del ion Ag1+ ( n Ag1+)f¡nai = 8 m o le s-2 m oles=6 moles Cálculo del número de moles iniciales del C u(N 03)2 ^sol = 5 L (el cambio es despreciable) nCu(N03 )2 = M x V n l = 2 ,0 —^ - X 10 / Por lo tanto, la concentración final del ion Ag1+es = 20 moles k 1+k , = ^ = 1.2mo,/L= 1.2M Como 1 mol de C u(N 03)2 produce por disocia­ CLAVE f C j ción en el agua 1 mol de Cu2+, tenemos "Cu(NO3)2+ = 'W + = 2 0 moles P R O B LE M A N.° 66 Se electroliza 10 litros de una solución acuosa Paso 2 de Cu(N 03)2 2,0 M . SI C) 96 492,6 C la cantidad de carga eléctrica consumida en D) 96 480,4 C el proceso es 7720 C, calcule el peso equi­ E) 96*483,5 C valente y el peso atómico del metal Q, 31. Masa molar (g/mol): Ag=108 35. Paso 2 El ánodo de cobre se oxida a ion Cu2+, por tal razón su masa disminuye. Se observó una pérdida de masa de 2,747 g en el ánodo de manganeso en un tiempo de 772 s y con una corriente de 12,5.A. Pab s^ H ^ H ^ xT 1 mol de H2 ^ „ „ „ ¿ -> nH = ------------- *7 X 6 9 4 8 0 ,£ 2 2 x 9 6 5 0 0 je (a ) Recordemos P abs = P m a n + P a t m = 8 0 0 + 7 6 0 = 1 5 6 0 m m H g = 0,36 moles de H2 Reemplazamos en (a) Paso 4 15 60xt/H2= 0 ,3 6 x 6 2 ,4 x 3 2 0 El volumen producido de hidrógeno se calcula ^ = 4 ,6 L aplicando la E .U .G . Para recubrir una cuchara de 15,12 g con Masa molar (g/mol): 1= 127 oro se hace pasar una corriente de 5,79 A durante 12 min a través de una celda elei A) 127 B) 254 D) 317,5 C) 190,5 trolítica que contiene iones Au3+. A) 6,24 B) 3,12 D) 4,12 C} 8,60 m'so¡=824 g - 3 2 4 g=500 g E) 4,30 Como la densidad de la solución final es 1,25 g /m L, es posible calcular el volumen. El agua es la sustancia que se reduce y 0 2 en el ánodo. Nosotros. LUMBRERAS. tercera celda, utilizamos la ecuación (0). w Cu 270 31,75 108 'Cu 3 1 ,7 5 m Cu= 7 9 ,3 8 g CLAVE ( E ) 14 1 : PROBLEMAS PROPUESTOS I. N iv e l b á s ic o Se obtienen Mg y Cl2. Esto significa que la solución tiene carácter básico y por tanto es susceptible a reaccionar con un ácido. Si el proceso electrolltl A) 65,2 D) 52 B) 112,2 co duró 1 h 4 min 20 s, ¿cuál es la ¡ntensl C) 24 E) dad de corriente? Correcta III. para el 0 2 (gas seco). te alterna. III. Lumbreras Quimica Tomo 1,2. En el cátodo se produce la reducción. Q=77 200 C lX 2 x 9 6 500 C „ „ Q = 1 0 0 x9 ,65 x3 6 0 0 C , El Ion cloruro, Cl1 , procedente de NaCI|C) se oxl da en el ánodo según Lu m b r e r a s E d it o r e s Paso 4 Interpretación cuantitativa de la semirreacción A) 6,0 D) 1,5 7,5 C) 4,5 E) .3,0 de oxidación Resolución 2 moles de e~ produce i mol CU I 2X 96 500 C 1 mol de Cl2 1 0 0 x 9 6 ,5 x 3 6 0 0 C -» "ci2 1 mol de CU X 100X 96,5 x 3 6 0 0 / Hru = c'2 2 x 9 6 5 0 0 / = 18 moles de Cl2 Reemplazamos en la ecuación (a ) 1 8 x 6 2 ,4 x 3 0 0 1800 Paso 1 •= 187,2 L El ion Au3+se reduce en la superficie del collar que actúa de cátodo. Q = 57 ,9 -^ x2 0 0 0 / = 115 800 C Masa molar (g/mol): Au = 197 4/ L u m b r e r a s E d it o r e s Paso 3 Reemplazamos en la ecuación (a) Interpretación cuantitativa de la semirreacción de reducción del ion Aun+ en el cátodo Aun++ne“ —> Au n moles de e~ depQSIta i n r ,„ , 9 6 5 0 0 x 7 8 ,8 PE Au = — = 65,67 5 7 ,9 x 2 0 0 0 El estado de oxidación del oro se calcula así 1 mol Au EO(Au) = PA(Au) 197 PE(Au) 65,67 = 2,999 I EO(Au)=+3 96 500/? E?ed N ) %K c , 2)f¡nar i S i g x l 0 0 = 3 7 * Ca (s) Cafi) + 2e C la v e Mg?a+ c)+2e ID, , 1+ + le K/-r\ '(ac) - 2 ,7 6 Mg{s) —> K (s) Ag(a+C) + I e _ A § ( S) - 2 ,3 8 —2 ,9 2 {menos positivo) + 0 ,8 0 (más positivo) P R O B L E M A N.° 122 ,2+ Una solución contiene los iones Mg2+, Ca¿+, K1+ y Ag1+ cuyas concentraciones son 1,00 M a 25 °C, respectivamente. cular la masa depositada de níquel. 2 , {ac) l2{fl) + 2 e 37. Continue Reading. C la v e ( § ) Resolución P R O B LE M A N.° 75 La misma cantidad de electricidad que produjo la electrodeposición de 10,0 g de plata a partir de una disolución de AgN03, se pasó a travós de una disolución que contiene iones Aux+. Quimica Lumbreras Tomo 2 Uploaded by Jair Villavicencio Description: libro de quimica de la editorial lumbreras Copyright: © All Rights Reserved Available Formats Download as PDF or read online from Scribd Flag for inappropriate content Save 50% 50% Embed Share Print Download now of 720 Back to top About About Scribd Press Our blog Join our team! Download Free PDF. Entre los temas que se pueden encontrar , tenemos: Ánodo: C|jj-l-0 Masa molar (g/mol): C= 12; A I—27 A) 30 kg Paso 3 —y C 0 2jgj+4e B) 75 kg D) 24 kg C) 15 kg E) 12 kg El ion Zn2+ procedente del ZnS04 se reduce en el cátodo Resolución Z n fa+c) + 2 e Z n (s) Interpretación cuantitativa de la semirreacción 2 moles de e- reduce 1 mol de Zn2+ I i 2 x 9 6 500 C ---------- 1 mol de Zn2+ 57,9X 28 800 C ---------- nZn2+ -> nZn2+=8' 64m oles Paso 4 Cálculo del número de moles ZnS04 1 mol de ZnS04 contiene 1 mol de Zn2+ nznso4 ---------- 8>64 m° l de Zr2+ Paso 1 n ZnS04 = 8 ' 8 4 (m oles al inicio del proceso) En el cátodo de acero, el ion Al3+ procedente del Al20 3 se reduce según Reemplazamos en la ecuación (a) [Z n S O^Jmicio J. . A) solo III 110 B) solo I C) I y II D} 1,11 y III E) solo II # ELECTRÓ LISIS ............. Resolución P R O B L E M A N.° 108 I, Se electroliza cloruro de sodio fundido duran Correcta N a ( íc ) + l e ->N a (s) E&d= - 2 ,7 1 V te 5 horas con una corriente de 96,5 A. El clon» producido en dicho proceso se hace reacclon.it con suficiente cantidad de hidrógeno. 2H20 (C) + 2e 2 H 2 ° (5 ) -> H2[g) + 2 0H (ac) • • Los cationes de transición (grupo B) por lo general se reducen con mayor facilidad que el agua. I. PH2x V H2 = nH2x R x T -> 481,66 x 0,75 = X 62,4 X 293 m H2=0,0395 g Reemplazamos la masa del H2 en la ecuación (a ) 96 5 0 0 x0 ,0 3 9 5 t = ---------------1 x 1 ,9 3 _ =1975s t = 1975 ^ x — —■ 7= 32,9 min = 33min • 60 ¡é _ C la v e ( ! ) En la formación de 40 de gas oxígeno, ¿cuántos electrones se producen? ¿Qué masa en gramos de cobre se deposita en el cátodo de ía celda? admisión, con cuadros sinópticos, gráficos, ilustraciones, lecturas y test. Masa m olar (g/mol): 1= 126,90 Masa molar (g/mol): Ca=40 A) 16 g D) 40 g B) 20 g C) 10. Lunes a viernes de 7:00 a. m. a 5:15 p. m. 20 2 433KB Read more. Close suggestions Search Search. tos químicos (metálicos o no metálicos), Ll Zn, Cu, Ag, Au, Ni, Al, Cl2, etc., se producen P E (N a O H )x /x t m NaOH por métodos electrolíticos con un alto gra­ 96500 Agrupamos términos convenientes do de pureza. (real) P R O B L E M A N.° 58 Se tienen 100 celdas electrolíticas conectadas en serie. III. 5) Luego ya puedes comenzar a descargar el libro por Mega. Libro De Psicotecnico 50 Test Y 3000 Problemas Resueltos S/. Considere que la solución electrolítica contiene iones oro (III). ELECTROMAGNETISMO LUMBRERAS. B) 24 A) 40 C) 59 D} 112 E) 119 Resolución Paso 1 Por el cátodo y ánodo fluye la misma cantidad 1 He electricidad, entonces se cumple la segunda ley de Faraday. ¿Qué proposiciones son correctas al respecto? P R O B L E M A N.° 130 PH2x V H2= nH2x R x T Al electrolizar una solución diluida de H2S 0 4 7 1 7 ,6 x 1 ,8= n H x 6 2 ,4 x 3 0 0 con electrodos de cobre, las reacciones que se —» nH2=0,069 mol producen son Cátodo: 2H++2e“ -» Paso 3 H2 Por interpretación cuantitativa de la semirrc.n ción en el cátodo se calcula el número de clcc Ánodo: 2Cu(s) + H20 (e) -> Cu20 (s)+2H++2e Si form an l,-80 L de H2(g) húmedo a 27 °C a trones consumidos. ¿Qué porcentaje de cobre Como el Ion Cu2+ se reduce en el cátodo, su con­ se reduce al paso de 1 ,9 3 x 1 0 6 C de electrici­ centración disminuye a medida que transcurre dad? mrea|= 60% x708,8 g=425,3 g C6H5N 0 2+4H++4e" -> C6H4(0H)NH2+ H ,0 Esta ecuación se ha balanceado en medio ácido, C la v e ( 8 ) ya que en la reacción se usa H2S 0 4. =— Reemplazamos los valores en (a) 19 = 2PA(F) PE(F2)= 19 PA(F) = 19 a PA(F) = 19 rr -> p e ( f 2) =19 C la v e ( A , E l e c t r ó l is is P R O B LE M A N.° 30 En el cátodo de una celda electrolítica se de­ Interpretación cuantitativa de la semirreacción positaron 5,20 g de metal X procedente de una de reducción del Ion X2+ solución acuosa de la sal XS04. Para tal objetivo, V=12 voltios se debe invertir cada semirreacción. A) M n04“ + 8H+ + 5e" - » D) 90 g Mn2+ + 4H20 27g B) 18g C) 54g E) 45 g E lec tr ó m m 19. concentración molar. (menos favorable) H2[g)+ 2 0 H lac} (más favorable) de gases en condiciones normales? pH = l A) 56 D) 40 Resolución B) 119 Eh+] = 10_ 1 M = 0,1 mol/L C) 65 '/sol =0-4 L E) 58,7 nH+4 H +] x V so| = 0 , l y ^ x 0 , 4 ¿ = 0,04 mol de H+ Paso 3 Recordemos que el número de electrones per didos y ganados son ¡guales, entonces 2 ( 0 " +2e~ _> 0,3,) 2 H 2 ° (f) ° 2 ( g ) + 4 H (a c ) + 4 e E c u a c ió n n eta 2Q(ac) + 2 H 2°(C ) 130 2 Q{S) + 4H + + 0 2(g) ELEC TR Ó l IM I Paso 4 Interpretación de esta ecuación neta 2 moles de Q 4 moles de H+ I 2 PA(Q) g 4 moles de H+ 1,174 g 0,04 mol de H+ -> PA(Q) = = 58,7 CLAVE ( E ) P R O B L E M A N.° 124 Dos celdas electrolíticas están conectadas en serie; la primera contiene KN 03(ac) y la segunda contle ne N iS04(ac). Si en el ánodo se obtuvo 36 g ron en el ánodo? D) 1 Na Semirreacción de reducción del ion Ca2+ E} 1,5 Na .2+, Ca +2e" Ca 23 L u m b r e r a s E d it o r e s Interpretación cuantitativa 2 moles de e“ 2 Na e~ 1 mol de Ca produce i produce x I 40 g de Ca Interpretación cuantitativa de la semirreacción de oxidación del agua 0 2-E4H++4e" 2H20 30 g de Ca 2 N ñ e' —— 4 0 £ ^ ir ta En la oxidación de 2 moles de agua se producen 30£-€hrCa ^ 4 moles de e_ . C la ve ( b ) P R O B LE M A N.° 72 Se montan en serie dos cubas electrolíticas que contienen disoluciones de AgN03 y de CuS04, res pectivamente. formado. Correcta En el gráfico se puede apreciar que el Ion Na+ (catión) fluye hacia el cátodo, donde se reduce hasta sodio metálico. PE(KOH)x/ (o) PE(KOH) = — = 56 T 1 e= i / = 9 6 ,5 A Reemplazamos los datos en la ecuación (a) t= 96500x70 5 6 x 9 6 ,5 / lm ln 1250 / x ----- t 60 i t= 20,83 min C la ve CC P R O B LE M A N.° 102 Una celda electrolítica contiene 20 litros de una disolución de CoCI2 al 26% en masa y cuya densidad es 1,25 g/mL. produciendo H2C r0 4 según la siguiente semi­ Por lo tanto, el peso equivalente del p-aminofe- rreacción nol es Cr3+ +4H20 M 109 PE = — = ----- = 27,25 0 4 t= 27 ,25 X 77 ,2 Interpretación cuantitativa de la semirreacción 3 moles de e" •= 25 000 s produce 1 mol de H2C r0 4 i lh t =25 000 / x (+ 6 ) (+3) Reemplazamos los datos en la ecuación (a) 96 50 0 x5 4 5 H2C r0 4 +6H+ +3e“ (oxidación) 3600. I. Incorrecta Del gráfico podemos observar que el elec­ trodo Y está conectado al polo negativo de la batería, por lo tanto será el cátodo de la celda electrolítica. Al electrolizar una disolución acuosa de cloruro Reemplazamos en (a) de sodio con una corriente de 25 F se produjo 800 g de hidróxido de sodio. ¿Cuál es el eslodo de oxidación del hafnio? La energía eléctrica consumida en la elec­ trólisis del NaCI fundido es mayor que en el Paso 2 NaCI (ac)Como las x celdas están conectadas en serie, en cada celda se deposita la misma masa de cobre, aplicamos la primera ley de Faraday para calcu­ lar la masa teórica de cobre en cada celda. 24,00. _ PE(H20 ) x / x f 1 0 % xm SO|(1)= l5 % x m SO|(2) ™ h 2o = 10% x3000 = 1 5 % xm SO|(2) 96500 96 5 0 0 x m 'h 2 o PE(H20 ) x t (a) msoi(2p 2 0 0 0 g Además PE(H20 )= 9 La masa del agua descompuesta en el proceso electrolítico se calcula restando las masas de .imbas soluciones. This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. PE(Ca)= — = — = 20 EO 2 Reemplazamos en la ecuación de la primera ley Q -M de Faraday Q = 77,2 - j x 1000 / = 77 200 C A 2 0 x 7 7 ,2 x 1 0 0 0 mca= - 96 500 = 16g Paso 2 C la v e C A j Semirreacción de reducción del ion Ca2+ en el cátodo Ca2++2e" Ca P R O B L E M A N.° 35 Paso 3 ¿Qué masa en gramos de bromo se produce al Interpretación cuantitativa de la semirreacción electrolizar NaBr fundido durante 3 horas con de reducción una corriente de 9,65 A? Al efectuar una electrólisis, Indique el y que el ion Ca2+tiene poca tendencia para re orden en la que estos iones se reducen conside­ ducirse. El ion cloruro Cl1- procedente del NaCl^j se oxid.i en el ánodo según 2CI1" Cl2[g)+2e“ Correcta Paso 2 El signo negativo del E®ed para el ion Al3+ Cálculo de la cantidad de carga eléctrica ¡nvolu indica que la semirreacción de reducción es erada en el proceso un proceso no espontáneo. D) 1130,4 g y 276,6 g PA(Pb) x I x t 207 x 50 x 2 x 3600 /Tinh = -------------- = -------------------0x96500 2x96500 E) 1256,2 g y 356,2 g -> Resolución Paso 1 En la recarga de la batería, el PbS04 es la sus­ mPb= 3 8 6 ,lg Por lo tanto, la masa de sulfato de plomo d e s compuesta y la de plomo producida es 1130,4 h y 386,1 g, respectivamente. A) 240 Resolución 138 B) 480 C) 2400 D) 4800 E) 3600 ELECTR Ó I ISIS Paso 1 Como el HCI es un ácido monoprótico fu c ile El ion K1+ no se reduce en el cátodo, el agua es (0=1) se cumple que nH+=nHCj, entonces la sustancia que se reduce. Paso 4 corriente de 193 A durante 20 horas se han pro­ Interpretación cuantitativa de la semirreacción de reducción para calcular el número de moles reducidos de Co2+ i dimiento de corriente del 75%, ¿cuántas celd.is electrolíticas conectadas en serie estuvieron on Co2++2e~ —» Co 2 moles de e~ ducido 259,2 kg de cobre metálico con un ron reduce reducción 1 mol de Co2+ funcionamiento en dicha refinería? ¿Cuánto tiempo, en minutos, debe durar e! Masa molar (g/mol): H2C r0 4 =118 P R O B L E M A N.° 97 Se electroliza una disolución concentrada de A) 1770 U) 1276 cloruro de sodio durante 965 s. Para neutralizar la solución básica-formada se requieren 100 mL de HCI 2 M . Enter the email address you signed up with and we'll email you a reset link. Masa molar (g/mol): A l=27; Cu= 63,5; Ag=108 Q= /xf / = 10 JT tfC x 140 (=S I (a ) 1A íooo jrtíC = 0 ,0 1 A A) 7 4 ,5 D) 6 3 ,5 B) 8 8 ,9 C) 1 0 1 ,6 E) 7 9 ,3 8 E l e c t r ó l is is Resolución En el cátodo de la primera celda se cumple que Como las 3 celdas están conectadas en serie, por los tres cátodos fluye la misma cantidad de mA|+m c=102,5 g (a) En el cátodo de la segunda celda se cumple que electrones. P R O B LE M A N.° 87 Se electroliza 10 litros de una solución concen­ Con el date de la intensidad de corriente (/) y el trada de KCI durante 965 s con una corriente de tiempo (t), se calcula la cantidad de carga eléc­ 40 A. Calcule el pH de la nueva solución form a­ trica (Q) involucrada en el proceso. Contiene cuadros sinópticos, gráficos e ilustraciones, lecturas y test. C) 215 volumen de 0 2 real % R -------------------------------------- volumen de O-, teórico 58 •xlOO D) 128 (C C ) E) 276 E l e c t r ó l is is Resolución cátodo t= 12 h /=193 A C iT S O Í Celda 1 Celda 100 Reemplazamos Paso 1 Como las 100 celdas están conectadas en serie, quiere decir que la intensidad de corriente en m Cu cada una de ellas es la misma. P R O B LE M A N .° 6 A§(ac) + le Respecto a los hechos que ocurren al electroli­ zar una solución concentrada de nitrato de pla- La plata se deposita en e! N ota P ara q u e u sted pueda re c o rd a r con facilid ad los fe n ó m e n o s que se pro d u cen en los e le c ­ tro d o s, le su g iero e stas regias p ráctica s: • án odo - » an ió n — o xid ación (Todas las palab ras em p iezan con una vo ca l, en este caso es la “ a” y "o "). mCu real = 259,2 k g ---------- 75% mCu teórica ------ :— eléctrica en energía química. V i INTRODUCCIÓN................................... índice Vi PRESENTACIÓN.......................................... 7 V i INTRODUCCIÓN.......................................................................................................... 9 Vi ELECTRÓLISIS Aspectos físicos ......................................................................................................................................... 11 Corriente eléctrica............................................................. 11 Corriente a lte rn a.............................................................................................................................. 11 Corriente continua........................................................................................................................... 11 Cantidad de carga eléctrica (Q )............................................................... 11 Elementos de un proceso electrolítico.......................................................................................... 12 Electrolito............................................................................................................................................. 12 Celda electrolítica............................................................................................................................ 12 Electrodos...................................................... 12 Ánodo............................................................................................................................................ 12 Cátodo........................................................................................................................................... 12 Fuente de energía eléctrica................................................................... 12 Productos de la electrólisis................................................................................................................... 12 Electrólisis de las sales fundidas.............................................................................................. 12 Reglas prácticas......................................................................................................................... 12 Electrólisis de las soluciones acu o sas................................................................................... 12 Reglas prácticas................................................................................................................................ 13 Aplicaciones de la electrólisis......................................................................................... 14 Electrosíntesis de sustancias....................................................................................................... 14 Electrodeposición............................................................................................................................. 14 Electrorrefinación ............................................................................................................................ 14 Aspectos cuantitativos........................................................................................................................... 14 Primera ley de Faraday.................................................................................................................. 14 Segunda ley de Faraday.......................................................... 14 ”■ PROBLEM AS RESUELTOS Nivel básico.................................................................................................................................................. 16 Nivel intermedio......................................................................................................................................... 70 Nivel avanzado............................................................................................................................................ 103 PROBLEM AS PROPUESTOS Nivel básico.................................................................................................................................................. 142 Nivel intermedio......................................................................................................................................... 149 Nivel avanzado............................................................................................................................................ 153 CLAVES............................................................................................................................................................ 158 *■ BIBLIO GRAFÍA............................................................................................................................................ 159 P ELECTROLISIS .............................. aE Consiste en la generación de reacciones químicas de reducción-oxida­ ción (redox) por el paso de la electricidad a través de los electrolitos. Calcule el peso atómico del metal M. Presión de vapor del agua a 14 °C= 12 mmHg A) 29,4 B) 36,2 C) 44,4 D) 58,7 E) 62,9 Resolución cátodo ánodo V0 - 4 2 2 m L=0,422 L r= 1 4 °C = 2 8 7 K mM= 2,088g Pgh=766 mmHg PA(M) = ? Calcule el número de Faraday Involu­ Si usted, estimado lector, tiene conocimientos básicos del capítulo de gases y de la estequlo metría, le sugiero que se guíe de este método crado en el proceso. English (selected) Español; D) 40 B) 50 C) 25 E) 20 E l e c t r ó l is is Resolución Mg2++2e —> Mg Interpretación cuantitativa de la semirreacción Masa molar (g/mol): Mg=24 11 Cu 2 moles de e~ — ° - uce ■1 mol Cu 1,8 moles de e ~ ------ 'Cu Como información tenemos la semirreacción de 1 mol de Cu > n c u = -----------------------------1 oxidación del agua en el ánodo. Luego de 25 horas, se ha encontrado qui* la nueva concentración es 15%. PRO D U CTO S DE LA ELECTROLISIS Los productos de un proceso electrolítico de­ Ejemplo penden de la condición del electrolito, es decir, ¿Qué sustancias se obtienen al electrolizar si está fundido o disuelto en el agua, y también MgCI2 fundido? El elemento metálico M fue obtenido por Masa molar (g/mol): M n=54,94 Davy al electrolizar MCI2 fundido durante 25 min y con una corriente de 10 A. Si en el cátodo se depositó 6,81 g del metal M, ¿qué elemento metálico obtuvo Davy? Cuando llegue a cero, tienen que hacer click en donde dice "get link". A) diluida - cátodo - ánodo B) concentrada - ánodo - cátodo C) concentrada - cátodo - ánodo D) saturada - ánodo - hidrógeno AgN03|acj concentrado E) diluida - ánodo - cátodo 19 L u m b r e r a s E d it o r e s Resolución I. El electrodo Y es el ánodo. Masa molar (g/mol): Cu=63,5; Ag=108 A) 12,96 D) 10,80 B) 38,88 C) 25,92 E) 21,60 Resolución 73 L u m b r e r a s E d it o r e s Resolución Paso 1 Como las 2 celdas están conectadas en serie y por los cátodos fluye la misma cantidad de elec­ Paso 1 trones, entonces se puede aplicar la segunda A partir de la información del problema se cons­ ley de Faraday. masa real del oro depositada será PH2X '/H2= r,H2X/í7" m ¿ lU= 8 0 % x m A u = 0 , 8 x 1 9 ,7 = 15,76 g Reemplazamos los valores 04 7 8 2 ,S x l/H2 =| - 4 - |x 6 2 ,4 x 2 9 3 Cálculo del volumen de oro depositado en la 2 medalla C la v e ( D ¡ 132 'Au m Au 15,76 g Au °A u 19,6 g/cm2 D Au I/H2= 4 ,6 7 L \/All = 0 , 8 0 c n r E l e c t r í 1) i i sin Cátodo: Paso 4 PbS04+2e“ El volumen de oro depositado está relacionado con el área (4) y el espesor (e). zar cloruro de sodio fundido con una corriente 11 Ion cloruro, Cl1-, se oxida cuando está en una de 100 A durante 9,65 horas? PA(um a): Cu = 63,5; Cd = 112; CI = 3S,5; Ca= 40; Zn = 65; Fe=56 A) Cu D) Ca B) Fe C) Zn E) Cd 71 Lu m b r e r a s E d it o r e s Resolución Paso 1 Para identificar al metal M, es necesario calcular su peso atómico. Armando CLEMM. D) 15,4 2H20 B) 13,8 C) 13,2 E) 15,6 -4, 0 2+4H++4e~ 39. 1 La concentración inicial de la solución se calcula así [ZnSO 4Jjnícial ^ZnS04 (iniciad] /sol (a) Lu m b r e r a s E d it o r e s M Paso 2 minio, calcule la reducción de masa que experi Cálculo de la cantidad de carga eléctrica involu­ crada en el proceso £ Q = l x t —57 ,9— r X 28 8 0 0 / = 5 7 ,9 x 2 8 8 0 0 C A menta el ánodo de la celda electrolítica. Enter the email address you signed up with and we'll email you a reset link. H2S 0 4{aC) diluido (agua acidulada) 1 Aplicamos la ley de las presiones parciales do Dalton Para calcular el tiempo que dura el proceso elec­ trolítico, se puede aplicar la primera ley para el P G H - P p 2 + P H 2 + P H20 H2 o 0 2. 99 5 núa ii ' 99,5% x m t. = -i o2 o- x 5373 g = 5346,135 g 14 /r»*i = P A (A I)x / x t 0 x 9 6 500 t= 6 x 9 6 5 0 0 x m A1 PA(AI)x/ E l e c t r ó i is in Reemplazamos los datos t= 3 X 9 6 50 0x59 40,15 = 82 502 s 2 7 x7 7 2 1h t = 82 502 / x -------- t = 23 h 3600 d Cla ve ( C ) P R O B L E M A N.° 128 Una celda electrolítica contiene 4 litros de una solución acuosa de ZnS04. Informações. P R O B LE M A N .° 74 M o 2 x P 0 2 x V Q2 Al electrolizar una disolución acuosa de la sal, M (N 03) 2, en el ánodo de la celda se produjo mo2 " ------------------RxT 3 2 x 4 ,1 x 2 ,7 2,7 L de gas oxígeno a 4,1 atm y 27 °C, y en el 0 ,0 8 2 x3 0 0 cátodo se depositó 58,5 g del metal M. ¿Cuál es m02= 14,4g la identidad del metal? ™ h2 _ PE(H2) m c\2 (a) pe(ci2) P R O B L E M A N.° 85 Al electrolizar una solución concentrada de clo­ PE(H2)= 1 ; PE(CI2)= 35,5 ruro de potasio, en el cátodo se produjo 2,5 mo­ les de hidrógeno gaseoso. El aluminio que se obtiene por este método tiene 99,5% de puKVii, Calcule el tiempo necesario para producir 5373 g de aluminio electrolítico, si la intensidad de ( orriente es 772 A y el rendimiento de corriente es 90%. C la v e ( Á 112 Electró n ^ P R O B L E M A N.° I 10 Se electroliza durante cierto tiempo una solución acuosa de la sal M S04. I. Es la descomposición espontánea de un _C LA VE @ compuesto. Paso 3 P R O B LE M A N .° 68 Las condiciones de operación de las 100 celdas En el año 1800, lo s químicos ingleses WHIltim son las mismas, por estar conectadas en serie. En este proceso, la masa del Na2S 0 4 (soluto) no varía, solución antes del proceso electrolítico (1) 15% solución luego del proceso electrolítico (2) Na2S 0 4 Na2S 0 4 l-UO msol(l)=8 0 ° g 120 H->0 m s o i(2 )- ? *,+ £ V 2e -> Cu, 2 moles de e reduce 1 mol de Cu2+ I i 2 x 9 6 500 C ---------- 1,93x1o6C ------------ 1 mol de Cu2+ n’Cu2+ 1 mol de Cu2+ c_ rí = -----------------x l , 9 3 x 1 0 C cu¿+ 2 X 9 6 500C = 10 moles de Cu 2+ Cálculo del porcentaje de Cu2+ reducido n, ~ 2 + , • , moles de Cu2+ reducido % Cu reducido = --------------- =r----------- xlO O moles de Cu al inicio % Cu 2+ . ni paso de 3672,52 C. Calcule la constante de I araday. 1 H 2(g) + 1 C I 2(g) cinc hacia el electrodo de cobre. recarga que se produce en la batería está repre­ Mpbso4 x / x t _ 303 x 50 x 2 x 3600 sentada por pbs° 4 ' 0x96500 ~~ 2x96500 PbS04(s)+H20 (e) -» Pb(s)+ P b 0 2(sl+H2S 0 4(acj " i pbS04= 5 6 5 ,2 g Si este proceso se lleva a cabo durante 2 h con una corriente de 50 A, calcule la masa de sulfa­ to de plomo descompuesta y la masa de plomo producida. 345,6 kg II. Correcta E! (a) Q = /xt P R O B LE M A N.° 45 electroliza una disolución acuosa de una al de oro con una corriente de 57,9 A durante 1=57,9C /s t = 33jmín x 60 s •20s = 2000s ljy r f n 11 min y 20 s. Si la masa de oro depositada en el ■alodo es 78,8 g, ¿cuál es el estado de oxidación Reemplazamos en (a) ilH oro en la sal? E) I, II y III III. ¿Qué volumen ocupa el oxígeno seco a 25 °C? Luego de 40 min se pesa el primer cátodo siendo su masa de 102,5 g y el Paso 3 segundo cátodo pesó 350 g. ¿Qué masa en gra­ Para calcular el tiempo que dura el proceso electrolítico se aplica la ecuación mos de cobre se depositó en la tercera celda? CI Resolución m HCI= 657g I. 93 8 4MB Read more. Este libro posee un desarrollo teórico completo de temas presentado de manera objetiva, didáctica y práctica, además de problemas resueltos y propuestos de nivel básico, intermedio y avanzado, tipo examen de admisión. Type: PDF. E l e c t r ó l is is m .............................................................. Urgías prácticas » • Cuando se electroliza una disolución acuo sa diluida, el soluto no experimenta ningún Los iones del grupo IA ( li+, Na+, K+...) y cambio químico; solo el agua se reduce* y I1A (M g2+, Ca2+...) son muy difíciles de re­ oxida a la vez produciendo H2 en el cátodo ducir. E) 112 D) 59 A) 110,8 B) 102,5 E) 112,4 D) 105,1 Resolución Aplicamos la primera ley de Faraday C) 110,8 Resolución P E (M )x / x t Paso 1 96 500 Como se tiene de dato el tiempo (t) y la inten > PE(M) = 96 500xm ,M Ix t sidad de corriente (/), se calcula la cantidad th* (a ) carga eléctrica involucrada en el proceso. En la reducción del ion permanganato se -» 0 2 + 4H+ + 4e~ Masa molar (g/mol): H20 = 18 consumieron 7,5 F de electricidad. ™Sn=' PE(Sn) x / x t (119/2) X 80 x 4500 96 500 96 500 mSn = 222g Reemplazamos en la ecuación (p) y = 222 g = 3 0 cm 3 7,4 g/cm Reemplazamos este volumen en la ecuación (a ) e- 30 cm •= 0 ,lc m 300 cm2 C la ve 86 (B, E l e c t r ó l is is P R O B LE M A N.° 84 Se tiene 3 celdas electrolíticas conectadas en serle.

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