Exercicis resolts de química: Valoracions i piles electroquímiques
Clasificado en Química
Escrito el en 
catalán con un tamaño de 2,38 KB
Valoració d'una solució d'amoníac
Es valoren 5,00 mL d'una solució d'amoníac amb una solució d'HCl 0,114 M i la corba de valoració obtinguda és la que es representa en la figura.
pH inicial i punt d'equivalència
Observeu la corba de valoració, indiqueu el pH inicial de la solució d'amoníac i raoneu el valor del pH en el punt d'equivalència.
- pH de la dissolució de NH₃: 11,50 (ordinada en l'origen).
- Raonament del pH en el punt d'equivalència: El pH és proper a 5 (regió àcida). En aquest punt, l'espècie predominant és el NH₄Cl. El catió amoni (NH₄⁺) és l'àcid conjugat de l'amoníac i experimenta la següent reacció d'hidròlisi: NH₄⁺ + H₂O ⇌ H₃O⁺ + NH₃, la qual justifica el caràcter àcid.
Càlcul de la concentració de NH₃
Segons la corba, el punt d'equivalència s'assoleix amb 25 mL d'HCl:
0,005 L · [NH₃] = 0,025 L · 0,114 M ⟹ [NH₃] = 0,570 M
Valoració de NaOH 0,456 M
Per a 5 mL de NaOH 0,456 M amb HCl 0,114 M:
- pH inicial: [OH⁻] = 0,456 M; pOH = -log(0,456) = 0,34; pH = 13,66.
- Punt d'equivalència: pH = 7,0 (base forta amb àcid fort).
- Volum d'HCl consumit: 0,005 L · 0,456 M = V · 0,114 M ⟹ V = 0,02 L = 20 mL.
Reaccions redox i piles electroquímiques
Disposem d'una làmina de zinc en una solució 1 M de sulfat de coure(II). Dades: E°(Zn²⁺/Zn) = -0,76 V i E°(Cu²⁺/Cu) = 0,34 V.
Reacció en el vas de precipitats
La reacció redox és: Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s).
Sobre el zinc es dipositarà una pàtina vermellosa de coure metàl·lic i la solució blava perdrà la seva coloració, quedant pràcticament incolora.
Esquema de la pila
L'esquema de la pila és: Zn(s) | Zn²⁺ (1 M) || Cu²⁺ (1 M) | Cu(s).
Força electromotriu (FEM) i càtode
El càtode és l'elèctrode amb el potencial de reducció més alt: Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s).
Càlcul de la FEM estàndard:
E°pila = E°càtode - E°ànode = 0,34 V - (-0,76 V) = 1,10 V