ESERCITAZIONI DI CHIMICA (04/12/2009) 1) Calcolare quanti grammi di alluminio vengono depositati al catodo di una cella elettrolitica contenente AlCl3 fuso quando si faccia passare una corrente di 2.60 · 10-1 A per 35 minuti. 2) L’idrogeno puro viene preparato per idrolisi dell’acqua. All’anodo della cella elettrolitica si sviluppa ossigeno e al catodo si sviluppa idrogeno. Calcolare quanti coulombs di elettricità occorrono per preparare 20.0 L di H2 (misurati alla temperatura di 298 K e alla pressione di 1 atm) e quanti litri di O2 (nelle stesse condizioni di pressioni e temperatura) vengono contemporaneamente prodotte all’anodo. 3) Sapendo che il potenziale per la semireazione Al3+ + 3e- → Al(s), E° = - 1.66 V, calcolare il potenziale per le seguenti semireazioni: a) 2Al3+ + 6e- → 2Al(s) b) Al(s) → Al3+ + 3e4) Calcolare la f.e.m. delle seguenti celle sapendo che i potenziali standard di riduzioni di Cu2+ e di Zn2+ sono rispettivamente +0.34 V e -0.76 V. a) una semicella è l’elettrodo normale ad idrogeno mentre la seconda semicella è costituita da un elettrodo di Zn immerso in una soluzione 1 M di solfato di zinco; dire quale dei due funge da anodo. b) una semicella è l’elettrodo normale ad idrogeno e la seconda semicella è costituita da un elettrodo di Cu immerso in una soluzione 1 M di solfato rameico; dire quale dei due funge da anodo. c) una semicella è costituita da un elettrodo di Zn immerso in una soluzione 1 M di solfato di zinco e la seconda semicella è costituita da un elettrodo di Cu immerso in una soluzione 1 M di solfato rameico; dire quale dei due funge da anodo. 5) Calcolare la f.e.m. di una cella in cui una semicella sia costituita da una sbarretta di Zn immersa in una soluzione di solfato di Zn 1.00 M e la seconda semicella sia costituita da un elettrodo di Ag immerso in una soluzione 1.00 M di nitrato di argento. Individuare l’elettrodo che funge da anodo e scrivere la notazione
convenzionale della cella. I potenziali standard di riduzione dello zinco e dell’argento sono rispettivamente -0.76 V e +0.80 V. 6) Calcolare il potenziale di una semicella costituita da una sbarretta di Zn immersa in una soluzione contenente ioni Zn2+ in concentrazione 1.80 M e il potenziale di una semicella costituita da una sbarretta di Cu immersa in una soluzione 0.20 M di ioni Cu2+. Calcolare infine la f.e.m. della cella che si ottiene abbinando le due semicelle descritte sopra. Per la semireazione Zn2+ + 2e- → Zn(s), E° = - 0.76 V, mentre per la semireazione Cu2+ + 2e- → Cu(s), E° = + 0.34 V. 7) Una cella è costituita dalle semicelle: a) Co(s)| Co2+ (1.00 · 10-2 M) Ni(s)| Ni2+ (1.00 M) Una seconda cella è costituita invece dalle semicelle: b) Co(s)| Co2+ (1.00 M) Ni(s)| Ni2+ (1.00 · 10-2 M) Scrivere la notazione convenzionale per le celle a) e b) e calcolarne la f.e.m., sapendo che i potenziali per la semireazione Co2+ + 2e- → Co(s), E° = - 0.28 V, mentre per la semireazione Ni2+ + 2e- → Ni(s), E° = - 0.25 V. 8) Calcolare la f.e.m. di una cella costituita dalle seguenti semicelle: Ag| Ag+ (5.00 · 10-2 M) Ag| Ag+ (8.00 · 10-1 M) Individuata la semicella che funge da catodo, scrivere la notazione convenzionale per la cella. 9) Calcolare la costante di equilibrio a 298 K per la seguente ossidoriduzione: I2 + H2S + 2H2O → 2I- + S + 2H3O+ I potenziali di riduzione standard per la semireazione 2I- + 2e- → I2, E° = + 0.54 V, mentre per la semireazione S + 2H+ + 2e- → H2S, E° = 0.14 V.