ELETTROCHIMICA. 1) Nell`ipotesi che la reazione

ELETTROCHIMICA.
1)
Nell'ipotesi che la reazione avvenga nelle condizioni standard, lo ione rameico,
Cu
2
Cr3
, è in grado di ossidare il cromo metallico a ione cromico,
? Scrivere la rea-
zione di ossido-riduzione e calcolarne la costante di equilibrio tenendo presente che le semi0
2
− 
Cu s E = 0,34 V
reazioni cui occorre fare riferimento sono Cu aq 2 e

3
Cr aq 3e
−
0
 Cr
E =−0,74 V
 s 
; calcolare la f.e.m., nelle condizioni standard, di una pila
nella quale siano presenti le coppie sopra riportate e individuarne l'anodo ed il catodo.
2)
Nell'ipotesi che la reazione avvenga nelle condizioni standard, lo ione manganoso,
2
, è in grado di ossidare l'alluminio elementare a ione alluminio, Al3
Mn
? Scrivere la
reazione di ossido-riduzione e calcolarne la costante di equilibrio tenendo presente che le se2
−
mireazioni cui occorre fare riferimento sono Mnaq 2 e
3
Alaq  3 e
−
 Mn
s

0
E =−1,19 V
e
0
 Al
E =−1,67 V ; calcolare la f.e.m., nelle condizioni standard, di una pila
 s 
nella quale siano presenti le coppie sopra riportate ed individuarne il catodo e l'anodo.

Data la reazione 1) Feaq Cos Fes Coaq

2
3)
equilibrio
0
ECo
2
in
funzione
2
delle
concentrazioni
0
=−0,28 V e che
EFe
2
/ Co
/Fe
, scrivere l'espressione della costante di
e
calcolarne
il
valore
sapendo
che
=−0,409 V . In quale verso avviene la reazione 1), se il si-
stema si trova nelle condizioni standard? Quanto vale, nelle condizioni standard, la f.e.m. di
una pila nella quale sono presenti le coppie ione cobaltoso/cobalto e ione ferroso/ferro?
Facendo riferimento alle condizioni standard, lo iodio elementare ( I2 s
4)
) è in grado
di ossidare lo ione ferroso a ione ferrico? Le semireazioni cui occorre fare riferimento sono:
−
I2 s 2 e
 2I− E0=0,54 V

e
3
−
Feaq e
 Fe2 E0=0,77 V
 aq
Scrivere la reazione di ossido-riduzione, scrivere l'espressione della costante di equilibrio e
calcolarne il valore; calcolare infine la f.e.m., nelle condizioni standard, di una pila nella quale
siano presenti la coppia iodio/ione ioduro e la coppia ione ferrico/ione ferroso.
5)
Calcolare la forza elettromotrice a 25 °C di una pila nella quale una semicella è costi-
tuita da una lamina d’argento immersa in una soluzione di ioni Ag
con C = 10 g/l e l’altra
semicella è costituita da una lamina di rame immersa in una soluzione acquosa di ioni
Cu2
con C = 50 g/l.
0
ECu
2
6)
/Cu
=0,34 V
0
EAg

/ Ag
=0,80 V
Pesi atomici:
Cu = 63,54
Ag = 107,87
Calcolare la f.e.m. a 25 °C di una pila nella quale un semielemento è costituito da una
lamina di rame immersa in una soluzione acquosa 0,0010 M di CuSO4
na sempre di rame ma immersa in una soluzione 0,10 M
2
e l’altro da una lami-
CuSO 4 di (pila di concentrazione).
0
ECu
2
/Cu
=0,34 V . Traccia per la risoluzione: disciogliendosi in acqua
secondo la reazione
Cu2
7)
CuSO4aq   Cu
2
2−
CuSO 4
si dissocia
e quindi la concentrazione molare degli ioni
SO4
, nella prima soluzione, è pari a ..................... e nella seconda a ........................
Calcolare il potenziale d’elettrodo dell’argento quando una lamina di questo metallo si
trova immersa a 25 °C in una soluzione satura di AgCl, elettrolita solido poco solubile con
k p.s. =1,8⋅10
8)
−10
0
EAg
.

/Ag
=0,80 V
Calcolare il potenziale d’elettrodo dell’argento quando una lamina di questo metallo si
trova immersa a 25 °C in una soluzione 0,010 M di KCl, sale molto solubile ed elettroliuta forte, nella quale è stato disciolto fino a raggiungere la saturazione dell'AgCl, elettrolita solido
poco solubile con
0
k p.s. =1,8⋅10−10 .
EAg

/ Ag
=0,80 V (Se necessario, ripassare l'effetto dello
ione comune)
9)
 2e−  H2 g  nell'ipotesi

2H
aq
Calcolare il potenziale di riduzione per la semireazione
che:
a)
il pH sia pari a 7,00 e l'idrogeno gassoso si trovi alla pressione di 1 bar;
b)
il pH sia pari a 3,00 e l'idrogeno gassoso si trovi alla pressione di 1 bar;
c)
il pH sia pari a 10,00 e l'idrogeno gassoso si trovi alla pressione di 1 bar;
d)
la concentrazione degli ioni idrogeno sia quella di una soluzione di HCl 0,010 M e l'idro-
geno gassoso si trovi alla pressione di 1 bar;
e)
la concentrazione degli ioni idrogeno sia quella di una soluzione 0,010 M di acido aceti-
co (acido debole con
−5
k a=1,8⋅10
) e l'idrogeno gassoso si trovi alla pressione di 1 bar.
RISULTATI.
Valori delle costanti:
R = 8,31 J/molK
F = 96485 C/mol
Per la temperatura è stato usato il valore di 298 K
3
Cr  CuCr

2
1)
Sì (scrivere la motivazione); Cu
2)
Sì (scrivere la motivazione); Mn
3)
Da destra verso sinistra;
4)
No; f.e.m. = 0,23 V;
5)
f.e.m. = 0,40 V
6)
f.e.m. = 0,06 V
2
7)
EAg

/Ag
= 0,51 V
8)
EAg

/ Ag
= 0,34 V
9)
a) EH

/H2
=-0,41 V
3
Al  Mn Al

;
k C= e252 ; f.e.m. = 1,08 V
;
k C=e
112
; f.e.m. = 0,48 V
−5
k C= 4,3⋅10
−8
k C=1,6⋅10
b)
EH

/H2
= -0,18 V
2
c)
EH

/H2
= -0,59 V