Galicia. Examen PAU resuelto de Química. Junio 2017

4.    

4.1.  Se  hace  pasar  durante  2,5 horas una corriente de  2,0 A  a través de una celda electroquímica que contiene una disolución de SnI₂. Calcule la masa de estaño metálico depositada en el cátodo.

4.2.  ¿Cuál  es  el  pH  de  una  disolución  saturada de hidróxido de zinc si su K_ps a 25 ⁰C es de

 

DATOS: F = 96 500 C/mol

 

 

4.1.  La sal de diyoduro de estaño estará disociada:

 

Al pasar la corriente eléctrica a través de la disolución los aniones yoduro migrarán hacia el ánodo y los cationes estaño hacia el cátodo. Las reacciones que ocurrirán en los electrodos serán:

Cátodo: 

 

Ánodo: 

 

Si tenemos una corriente de 2,0 A durante 2,5 horas, vamos a calcular la cantidad de carga que pasamos, teniendo en cuenta de que debemos poner el tiempo en segundos:

 

 

 

Ahora, pasando esta carga a moles de electrones con la constante de Faraday y sabiendo que se necesitan, según la reacción que ocurre en el cátodo 2 moles de electrones para depositar 1 mol de estaño metálico, podemos calcular los moles y los gramos de estaño que se depositan:

 

 

 

 

Si pasamos durante 2,5 horas una corriente de 2,0 A de intensidad a través de una celda en la que tenemos diyoduro de estaño, depositaremos en el cátodo aproximadamente 11 g de estaño metálico.

 

 

4.2.  El hidróxido de cinc es una sal poco soluble. El equilibrio de solubilidad que se establece es el siguiente:

 

 

 

La expresión de la constante de solubilidad sería:

 

 

Como nos dan el valor del producto de solubilidad, podemos calcular la solubilidad de la sal:

 

 

Sabiendo la solubilidad, podemos calcular la concentración de iones hidroxilo:

 

 

Esa concentración es la que necesitamos para calcular el pOH y a continuación el pH de la disolución: