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EJERCICIOS DE REDOX Y ELECTROQUÍMICA II
1. Escribir y ajustar las reacciones que tienen lugar en los siguientes casos:
a) Si se introduce una barra de hierro en una disolución de nitrato de plata.
b) Si se mezcla una disolución de permanganato potásico en medio ácido con otra de
cloruro de estaño (II):
Datos: Eo (Ag+/Ag) = 0.80 V; E0 (Fe2+/Fe) = -0.44 V; E0 (MnO4-/ Mn2+) = 1.51 V; E0=
(Sn4+/ Sn2+) = 0.15 V.
2. Explicar por qué:
a) Ocurre algún fenómeno al introducir una cucharilla de aluminio en una disolución
de sulfato de cobre (II).
b) Los iones Fe3+ y Sn2+ no pueden coexistir en la misma disolución.
c) El flúor no existe libre en la naturaleza.
d) El cobre no reacciona con el ácido clorhídrico, pero sí con el ácido nítrico.
Buscar los potenciales estándar de reducción en la tabla del libro.
3. Dados los valores de potencial estándar de reducción de los siguientes sistemas:
Eo (I2/I-) = 0.53 V; E0 (Br2/Br-) = 1.07 V; E0 (Cl2/Cl-) = 1.36 V. Indique razonadamente:
a) ¿Cuál es la especie química más oxidante entre todas las mencionadas
anteriormente?
b) ¿Cuál es la forma reducida con mayor tendencia a oxidarse?
c) ¿Es espontánea la reacción entre el cloro molecular y el ión yoduro?
d) ¿Es espontánea la reacción entre el ión cloruro y el bromo molecular?
4. Deduzca razonadamente y escribiendo la reacción ajustada:
a) Si el hierro en su estado elemental puede ser oxidado a hierro (II) con MoO42-.
b) Si el hierro (II) puede ser oxidado a hierro (III) con NO3Datos: E0 (MoO42-/Mo3+) = 0.51V; E0 (NO3-/NO)= 0.96V; E0 (Fe3+/Fe2+) = 0.77V; E0
2+
(Fe2+/Fe)= -0.44V.
5. Dados los equilibrios:
KMnO4 + FeCl2 + HCl  MnCl2 + FeCl3 + KCl + H2O
KMnO4 + SnCl2 + HCl  SnCl4 + MnCl2 + KCl + H2O
a) Ajuste las reacciones y justifique si están desplazadas a la derecha.
b) Calcule el volumen de KMnO4 0.1M necesario para oxidar el Fe2+ y el Sn2+
contenidos en 10 gramos de una muestra que contiene partes iguales en peso de
sus cloruros.
Datos: E0 (Fe3+/Fe2+) = 0.77 V; E0 (MnO4-/ Mn2+) = 1.51 V; E0= (Sn4+/ Sn2+) = 0.15 V.
(Sol.: b) 0.184 litros)
6. Uno de los electrodos de una pila galvánica consta de una barra de cobalto sumergida
en una disolución 1M de iones Co2+. El otro es un hilo de platino sumergido en una
disolución 1M de Cl- en la que se burbujea gas cloro a 1 atm. Las dos semiceldas se
conectan con un puente salino de nitrato de amonio.
a) Haz un esquema de la pila, indicando qué electrodo actúa de cátodo y cuál de ánodo.
b) Señala cuál es la polaridad de los electrodos e indica en qué dirección fluyen los
electrones por el circuito externo.
c) Escribe la reacción global de la pila y halla su f.e.m.
d) ¿ En qué sentido se desplazan los iones del puente salino?
Datos: E0(Co2+/Co) = -0.27V; E0 (Cl2/Cl-) = 1.36V.
7. Se introduce una barra de Mg en una disolución 1M de MgSO4 y otra de Cd en una
disolución 1M de CdCl2 y se cierra el circuito conectando las barras mediante un
conductor metálico y las disoluciones mediante un puente salino de KNO3 a 25ºC.
a) Indique las reacciones parciales que tienen lugar en cada uno de los electrodos,
muestre el cátodo, el ánodo y la reacción global, y calcule el potencial de la pila.
b) Responde a las mismas cuestiones del apartado anterior, si en este caso el
electrodo de Mg2+/Mg se sustituye por una barra de Ag sumergida en una disolución 1M
de iones Ag+.
Datos: E0 (Ag+/Ag) = 0.80 V; E0 (Mg2+/Mg) = -2.37 V; E0 (Cd2+/Cd) = -0.40 V.
(Sol.: a) 1.97 V; b) 1.2V)
8. Razona, a la vista de los siguientes potenciales normales E0: Cu2+/Cu = 0.34V;
2H+/H2 = 0V; Fe2+/Fe = -0.44V; Zn2+/Zn = -0.76V
a) ¿Qué metal o metales desprenden hidrógeno al ser tratados con un ácido?
b) ¿Qué metal o metales pueden obtenerse al reducir sus sales con hidrógeno?
c) La reacción que tiene lugar al formar una pila con electrodos de cobre y de hierro.
d) La reacción que se produce al construir una pila con electrodos de cinc y de hierro.
9. Representa gráficamente un esquema de una pila galvánica y describa la función de
cada componente. Si uno de los semielementos es un electrodo estándar de hidrógeno,
indique esquemáticamente las reacciones y las pilas que se construirían con:
a) Otro electrodo de hierro, en disolución de iones hierro (II), siendo E0 (Fe2+/Fe) = 0.44V
b) Otro electrodo de cobre, en disolución de iones cobre (II), siendo E0 (Cu2+/Cu) =
0.34V
10. Se electroliza una disolución acuosa de sulfato de cobre (II) durante 30 minutos,
utilizando electrodos inertes, sobre los que se aplica una corriente de intensidad 5
amperios. En dicha electrólisis, se deposita un metal y se desprende un gas. Escribe:
a) Semirreacción catódica.
b) Semirreacción anódica.
c) Gramos que se obtienen del metal depositado.
d) Volumen de gas que se desprende en las condiciones de trabajo (temperatura 25ºC
y 1 atm).
(Sol.: c) 2.95 gramos; d) 0.56 litros)
11. Se conectan dos cubas electrolíticas en serie. En la primera se coloca una disolución
de ácido sulfúrico y en la segunda, una disolución de nitrato de cobre (II). Después del
paso de una determinada cantidad de electricidad, en la primera cuba se recogen 600mL
de hidrógeno molecular a 27ºC y 1atm de presión. Determina:
a) Las semirreacciones que tienen lugar en los electrodos de ambas cubas.
b) El peso de cobre depositado en la segunda cuba.
(Sol.: b) 1.55 gramos)
12. Se hace la electrólisis del NaCl en disolución acuosa utilizando una corriente de 5A
durante 30 minutos.
a) ¿Qué volúmenes de gases se obtienen en el ánodo y en el cátodo a 1 atm y 25ºC?
b) ¿Cómo tendría que estar el electrolito en la celda para que se depositase sodio y qué
diferencia de potencial habría que aplicar?
Datos: E0 (Na+/Na) = -2.71 V; E0 (Cl2/Cl-) = 1.36 V
(Sol.: a) 1.14 litros de Cl2 en el ánodo y 1.14 litros de H2 en el cátodo; b) fundido,
diferencia de potencial (dpp) mayor a 4.07 V)
13. Dos cubas electrolíticas que contienen disoluciones de AgNO3 y Cu(NO3)2
respectivamente, están montadas en serie ( pasa la misma intensidad por ambas). Si en 1
hora se depositan en la segunda cuba 54.5 g de cobre, calcule:
a) La intensidad de corriente que atraviesa las cubas.
b) Los gramos de plata que se depositarán en la primera cuba tras dos horas de paso de
la misma intensidad de corriente.
Datos: F= 96500 C.
(Sol.: a) 46 A; b) 370.4 g)
14. Se toma una muestra de un cloruro metálico, se disuelve en agua y se realiza la
electrólisis de la disolución aplicando una intensidad de corriente de 2 A durante 30
minutos, depositándose entonces en el cátodo 1.26 g del metal.
a) Calcule la carga del catión sabiendo que la masa atómica del elemento es 101,1.
b) Determine el volumen de gas cloro a 27ºC y 1 atm que se desprenderá en el ánodo
durante la electrólisis.
(Sol.: a) carga = +3; b) 0.46 litros)
15. Se electroliza una disolución de ácido sulfúrico, usando electrodos inertes, durante
un período de 20 minutos. El hidrógeno producido se recoge sobre agua a una presión
total de 750 mm de Hg y a una temperatura de 27ºC, obteniéndose en estas condiciones
200mL.
a) Indica en qué electrodo se desprende hidrógeno, cuál es la semirreacción
correspondiente y cuál es el equivalente electroquímico del hidrógeno.
b) Calcula la intensidad de la corriente aplicada.
Datos: Presión de vapor del agua a 27ºC = 25 mm de Hg.
(Sol.: a) Equivalente electroquímico = 1.04·10-5 g/C; b) I= 1.25 A)
16. Para platear por ambas caras con 0.1mm de espesor una medalla de 2cm de diámetro
y 0.4mm de altura, se efectúa una electrólisis de una disolución de nitrato de plata,
haciendo actuar la medalla como cátodo y aplicando una corriente de 10 amperios.
Calcule el tiempo necesario para llevar a cabo de dicho plateado.
Datos: Masa atómica de Ag = 107.9; densidad de Ag = 10.5 g/cc.
(Sol.:62.6 s)
17. En la electrólisis de una disolución acuosa que contiene sulfato de cinc y sulfato de
cadmio, se deposita todo el cinc y el cadmio, para lo cual se hace pasar una corriente de
10 A durante 2 horas, obteniéndose una mezcla de ambos metales de 35.44g. Calcule el
porcentaje en peso de zinc en la mezcla metálica.
(Sol.: 25.5%)
18. Calcule el peso de plata metálica que se deposita en el cátodo y la concentración de
ión plata que queda en disolución, una vez finalizada la electrólisis de 1 L de disolución
acuosa de nitrato en plata (I) 0.1M, cuando se hace pasar a través de ella una corriente
de 0.5 A durante 2 horas.
(Sol.: 4.03g; 0.063 M)
19. Se desea dorar electrolíticamente un objeto de 30 cm2 de superficie, de tal manera
que la capa de oro depositada tenga un grueso de 0.1mm. Para conseguirlo se utiliza una
disolución de cloruro de oro (III). La intensidad de la corriente que se va a utilizar es
3.27 A. Calcula el tiempo necesario para dorar el objeto.
Datos: peso atómico del Au = 197; densidad del oro = 19.3 g/cc.
(Sol.: 43.4 minutos)
20. El cinc metálico puede reaccionar con los iones hidrógeno oxidándose a cinc (II).
a) ¿Qué volumen de hidrógeno medido a 700mm de mercurio y 77ºC, se desprenderá
si se disuelven completamente 0.5 moles de cinc?
b) Si se realiza la electrólisis de una disolución de cinc (II) aplicando una intensidad de
1.5 amperios durante 2 horas y se depositan en el cátodo 3.66 g de metal, calcula la
masa atómica del cinc.
(Sol.: a) 15.58 litros; b) 65.4)
21. Para un proceso electrolítico de una disolución de AgNO3 en el que se obtiene Ag
metal, justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) Para obtener 1 mol de Ag se requiere el paso de 2 moles de electrones.
b) En el ánodo se produce la oxidación de los protones del agua.
c) En el cátodo se produce oxígeno.
d) Los cationes de plata se reducen en el cátodo.
22. Un vaso contiene 100 mL de disolución de cationes Au+ 0.03M. Este catión se
reduce y oxida simultáneamente (dismutación) a oro metálico (Au) y catión Au3+ hasta
que se agota todo el catión Au+.
a) Ajusta la reacción.
b) Calcula el potencial de la reacción.
c) Calcula la concentración resultante de iones Au3+ en disolución.
d) Calcula la masa de Au que se forma.
Datos: Eo(Au3+/Au+) = 1.25V; Eo(Au+/Au) = 1.70V.
(Sol. : b) 0.45V ; c) 0.01M ; d) 0.394 g)