Examen final 13-enero-2012 segundo control PROBLEMA 1 Pregunta 7 Se sabe que el carácter iónico del enlace en la molécula HCl es del 16,89%. Indicar la carga (δq) que soporta cada átomo en la molécula y el momento dipolar de la misma. Datos: carga del e- = 4,800·10-10 uee = 1,602:10-19 C; distancia de enlace = 1,27·10-10 m 1 Debye= 10-18 uee·cm Solución: a) δq = 1,05·10-10 uee; µ = 1,33 D b) δq = 0,81·10-10 uee; µ = 1,03 D c) δq = 0,81·10-10 uee; µ = 1,03·10-20 uee·cm d) δq = 1,05·10-10 uee; µ = 1,03·10-18 uee·cm Solución %CI real 100 16,89% teórico teórico qe ·r 4,8·1010 uee 1, 27·108 cm 6,096 D %CI ·teórico 1, 03 D 100 1, 03·1018 uee·cm real 0,81·1010 uee 8 r 1, 27·10 cm real PROBLEMA 2 Se preparan dos celdas redox, a 25 ºC, cada una de las cuales tiene un volumen de 1 litro. Se conectan adecuadamente mediante electrodos inertes y un puente salino, para que generen corriente eléctrica. La primera de ellas contiene una disolución de iones dicromato y cromo III, ambos en concentración 0,1 M y a pH= 5. La segunda contiene cationes Bismuto III (0,5 M) y Bismuto I (0,2 M) en agua destilada. Datos: E0(Cr2O72-/Cr3+) = 1,33 V E0(Bi3+/Bi+) = 0,20 V Faraday: F = 96500 Cmol-1 Pregunta 8 a) La pila espontánea que se produce, está basada en la oxidación del Bi+ a Bi3+ y en la reducción del H+ a H2, con un potencial inicial de 0,51 V b) La pila espontánea que se produce, está basada en la reducción del Cr2O72- a Cr3+ y en la oxidación del Bi+ a Bi3+, con un potencial inicial de 1,13 V c) La pila espontánea que se produce, está basada en la reducción del Bi3+ y en la oxidación del Cr3+, con un potencial inicial de 0,44 V d) La pila espontánea que se produce, está basada en la oxidación del Bi+ a Bi3+ y en la reducción del Cr2O72- a Cr3+, con un potencial inicial de 0,44 V. Puntuación: 1,5 puntos; fallo: -0,3 puntos Solución Cr2O72- + 14 H+ + 6 e- ---> 2 Cr3+ + 7 H2O CCr 3 2 0.0592 0.0592 0.12 0 ECr O 2 / Cr 3 ECr O 2 / Cr 3 log 1.33 log 0.6492 V 2 7 2 7 5 14 6 6 CCr O 2 / Cr 3 CH 14 0.1 10 2 7 Bi3+ + 2 e- ---> Bi+ EBi3 / Bi EBi0 3 / Bi C 0.0592 0.0592 0.2 log Bi 0.20 log 0.2118 V 2 CBi3 2 0.5 Cr2O72- + 3 Bi+ + 14 H+ ---> 2 Cr3+ + 3 Bi3+ + 7 H2O Reacción total: Potencial total: ET ECr2O72 / Cr 3 EBi3 / Bi 0.6492 0.2118 0.4374 V Pregunta 9 La carga total suministrada por la pila cuando el reactivo reductor haya disminuido a la mitad su concentración inicial a) 9650 C b) 289500 C c) 19300 C d) 38600 C Puntuación: 1 punto; fallo: -0,2 puntos Solución Bi3+ + 2 e- ---> Bi Reactivo reductor (Bi+): C = 0.2 M pase a 0.1 M <> 0.1 mol 1 mol Bi+ 0.1 mol Bi+ ----------- 2 mol ex mol e- ===> x = 0.2 mol e- <> 0.2 ∙ 96500 C = 19300 C