Otras carreras Pila a partir electrodo de oro introducido en una disolución

[thewickedalf]

Cada vez que he publicado un hilo en el foro, lo he intentado antes y muchas veces antes de que nadie responda lo he hallado por mi mismo, pero este no es el caso, simplemente no sé como empezar a hacer este ejercicio, espero que si me ayudais a resolver el primero, podré hacer los demás por mi mismo, supongo que no será tan complicado como me parece una vez que vea como se hace el primero.

Me dicen que se quiere construir una pila introduciendo un electrodo de oro en una disolución de nitrato de oro (III) 1 M y un electrodo de cadmio en una disolución 1 M de nitrato de cadmio y me piden que t[FONT=&quot]eniendo en cuentala escala de potenciales normales de reducción, escribe las semirreacciones yla reacción global que tendría lugar en dicha pila.

Lo de los electrodos me deja totalmente perdido, porque nunca he hecho un ejercicio así, no sé como meter los electrodos en la reacción que tenga que escribir. Y supongo que cuando hablan de "escala de potenciales normales de reducción" se referirán al pH y pOH, ¿no es así?

Como digo, supongo que los ejercicios siguientes serán más fáciles cuando entienda este, porque sé hacer ejercicios de redox, sin embargo no he hecho ninguno con electrodos[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[Zorak]

Re: Pila a partir electrodo de oro introducido en una disolución

Lo de potenciales estándar de reducción, no se refiere al ph , sino al potencial electroquimico, se mide el volt.Lo que tenes que hacer es buscar los potenciales de los dos electrodos, y el que sea mayor actuara como cátodo y el menor como ánodo, en ambos suceden reacciones de oxidoreduccion, en el caso del cátodo este se reduce , y el ánodo se oxida, estas por separado son las semireacciones, que las sacas de la tabla de potenciales , luego las sumas para que te de la reacción global.

Acá te dejo un vídeo

Y aca la tabla de potenciales: https://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:...reducci%C3%B3n

[thewickedalf]

Re: Pila a partir electrodo de oro introducido en una disolución

Lo de potenciales estándar de reducción, no se refiere al ph

Te agradezco tu comentario, pero sigo un poco liado, hablas de potenciales de los electrodos y de potenciales electroquímicos, ¿son lo mismo? Luego, he mirado la tabla y he buscado Au(NO3)3 que es la disolución en la que se introduce el electrodo de oro, y estoy muy perdido, ya que no aparece Au(NO3)3 en la tabla de Wikipedia.

Quizás lo puedo sacar si pierdo horas y me quiebro la cabeza, al menos ahora sé más que antes, gracias a tu comentario, pero creo que me ayudaría mucho más si resolvieras este ejercicio o un ejemplo parecido, de forma que entienda que haces paso por paso. Y espero, que lo comprenda lo suficiente como para seguir con los demás ejercicios por mi sólo

[Richard R Richard]

Re: Pila a partir electrodo de oro introducido en una disolución

una semireacción es

$Au^{3+}(aq) + 3e^- \to Au(s) +1.52 V$

la otra

$Cd^{2+}(aq) + 2e^- \to Cd(s) -0.40 V$

entonces

$3 Cd^{2+}(aq) + 6e^- \to 3Cd(s) \quad-0.40 V$
$2 Au(s) \to 2Au^{3+}(aq) + 6e^-\quad-1.52 V$
-----------------------------------------------------------------------
$3 Cd^{2+}(aq) +2 Au(s) + 6e^- \to 2Au^{3+}(aq) + 3Cd(s)+ 6e^-\quad-1.92 V$


el potencial de la pila es el potencial del cátodo menos el potencial del ánodo....

$E_{pila}=E_{catodo}-E_{anodo}$(lo que se reduce menos lo que se oxida)

$E_{pila}=-0.40-1.52=-1.92 V$

es un proceso no espontaneo en la dirección dada pues la energía libre de gibbs es positiva.

[thewickedalf]

Re: Pila a partir electrodo de oro introducido en una disolución

una semireacción es

$Au^{3+}(aq) + 3e^- \to Au(s) +1.52 V$

la otra

$Cd^{2+}(aq) + 2e^- \to Cd(s) -0.40 V$

entonces

$3 Cd^{2+}(aq) + 6e^- \to 3Cd(s) \quad-0.40 V$
$2 Au(s) \to 2Au^{3+}(aq) + 6e^-\quad-1.52 V$
-----------------------------------------------------------------------

Ahora lo entiendo bastante mejor, no estaba mal encaminado, pero hay algo que no puedo comprender aún, ¿por qué le has cambiado el signo al potencial del oro? Sé que es porque has invertido la reaccion, pero ¿por qué has invertido la reacción del oro y no la del cadmio? ¿Cómo sé que el cadmio tiene que estar en disolución acuosa y el oro todo lo contrario, en estado sólido?

Supongo que tendrá que ver con que cual es el ánodo o el cátodo, ¿es así?

- - - Actualizado - - -

el potencial de la pila es el potencial del cátodo menos el potencial del ánodo....

$E_{pila}=E_{catodo}-E_{anodo}$(lo que se reduce menos lo que se oxida)

Creo que lo he entendido ya, lo indicas en tu comentario, que se hay cambiar el signo al ánodo, pero me pregunto entonces ¿como sé cuál es el ánodo y cuál es el cátodo? ¿Es el ánodo siempre positivo?

- - - Actualizado - - -

Por cierto, acabo de hacer el siguiente ejercicio, y me gustaría saber si está bien o no, pero no sé si debería abrir un nuevo hilo o ponerlo en este, pero bueno, aquí va:

Me piden que i[FONT=&amp]ndique la sustanciaque se oxida, la que se reduce, la oxidante y la reductora, detallando cómo seproduce la transferencia de electrones, y mi respuesta es la siguiente:[/FONT]"La sustancia reductora es el cadmio, y la oxidante el oro, ya que como vemos, los números de oxidación de la sustancia reductora decrecen, mientras que en la oxidante aumentan:

Oxidación:
_{0 _______+3}
Au(s) → Au³⁺(aq) + 3e^-

Reducción:
_{+2_________________0}
Cd²⁺(aq) + 2e^- → Cd(s)

[Richard R Richard]

Re: Pila a partir electrodo de oro introducido en una disolución

La sustancia que se oxida es la que cede electrones, y aumenta su estado de oxidación en el anodo, es la sustancia que es capaz de reducir a otra y entonces se la denomina reductora.
La sustancia que se reduce es la que gana electrones, y disminuye su estado de oxidación en el catodo , es la sustancia que es capaz de oxidar a otra y entonces se la denomina oxidante.
la inversión de la semireaccion es para proveer un orden a la reacción segun el enunciado, es decir el orden real es cuando el resultado te sale positivo y la energia libre de gibbs negativa.

bien podría haber hecho de buenas a primeras


$Cd(s)\to 3 Cd^{2+}(aq) + 6e^- 3\quad +0.40 V$
$2Au^{3+}(aq) + 6e^-\to 2 Au(s) \quad+1.52 V$
-----------------------------------------------------------------------
$2Au^{3+}(aq) + 3Cd(s)+ 6e^-\to 3 Cd^{2+}(aq) +2 Au(s) + 6e^- \quad+1.92 V$

luego

$E_{pila}=E_{catodo}-E_{anodo}$(lo que se reduce menos lo que se oxida)


$E_{pila}=1.52-(-0.40)=+1.92 V$

por lo que ahora la suposición de cual ahora es el catodo o el anodo es correcta

pues $\Delta G=-N.96500. E_{pila}<0$

Así la reacción es espontanea...

[thewickedalf]

Re: Pila a partir electrodo de oro introducido en una disolución

por lo que ahora la suposición de cual ahora es el catodo o el anodo es correcta

pues $\Delta G=-N.96500. E_{pila}<0$

Así la reacción es espontanea...

Creo que estoy bastante confundido, porque no entiendo cómo has hecho lo contrario que en tu comentario anterior, ¿cómo es que el ánodo aquí es el cadmio cuando en tu anterior comentario era el cátodo? ¿Son intercambiables?

[Zorak]

Re: Pila a partir electrodo de oro introducido en una disolución

Ahora lo entiendo bastante mejor, no estaba mal encaminado, pero hay algo que no puedo comprender aún, ¿por qué le has cambiado el signo al potencial del oro? Sé que es porque has invertido la reaccion, pero ¿por qué has invertido la reacción del oro y no la del cadmio? ¿Cómo sé que el cadmio tiene que estar en disolución acuosa y el oro todo lo contrario, en estado sólido?

La reaccion se invierte segun sea el anodo o el catodo,como catodo atrae electrones por tener mayor potencial, en los reactivos de la semireaccion tenemos a la composision del catodo y luego como producto los electrones que le llegan mas un ion que queda,en el caso del anodo es inverso, como pierde electrones en el reactivo tenemos los electrones que pierde mas un ion y en el producto la composision del anodo.
Y para identificar cual hace de catodo y anodo , el de mayor potencial es el catodo y el de menor es el anodo.

[thewickedalf]

Re: Pila a partir electrodo de oro introducido en una disolución

La reaccion se invierte segun sea el anodo o el catodo

El problema es depende de cómo pongas las semirreaciones, quién es el ánodo o el cátodo varía.

Pero para no liarme más, puedes decirme si esto está bien (es lo contrario de lo que Richard R Richard ha puesto en su ultimo mensaje):
"Me dicen que se quiere construiruna pila introduciendo un electrodo de oro en una disolución de nitrato de oro(III) 1 M y un electrodo de cadmio en una disolución 1 M de nitrato decadmio.
Y me piden que dibuje y describa el montaje de la pila, indicando el valor de la fuerza electromotriz de lamisma en condiciones estándar.

He hecho el dibujo que os dejo aquí abajo

Y he dicho lo siguiente:
"Atendiendo a los potenciales de las semirecciones, deducimos que el oro actua como el ánodo y el cátodo es el cadmio.
Dado que estamos en condiciones normales la fem de la pila es el potencial del cátodo menos el del ánodo:
E_pila=-0.40-1.52=-192 V"

¿Está bien? No sé si el ánodo puede ser el cadmio en vez del oro, estoy algo perdido. Y como véis sólo he calculado la fem pero no sé que puedo explicar sobre el montaje de la pila"

Está escrito así de raro porque abrí otro hilo y simplemente lo he pegado aquí

[Richard R Richard]

Re: Pila a partir electrodo de oro introducido en una disolución

Para que una reacción química suceda espontáneamente es decir sin aporte de energía extra, la energía libre de gibbs debe ser negativa y lo sera si el potencial de la pila resulta positivo.
Si partes de las semirreacciones suponiendo un sentido de ocurrencia equivocado es decir el cátodo es el ánodo y el ánodo el cátodo... Entonces el potencial te resulta negativo como dije en la primer respuesta, y si elijes correctamente , el potencial te resultara positivo como en mi segunda respuesta. Mira que te aclaré que el sentido elegido no era el espontáneo en la primer respuesta , y eso quiere decir que la pila funciona al revés de como elegí plantear la reacción.
El cátodo y ánodo quedaran definidos según la dirección que tome la reacción, es decir la reacción o la pila funcionara en el sentido que el potencial obtenido sea positivo.

[thewickedalf]

Re: Pila a partir electrodo de oro introducido en una disolución

El cátodo y ánodo quedaran definidos según la dirección que tome la reacción, es decir la reacción o la pila funcionara en el sentido que el potencial obtenido sea positivo.

Ya lo he entendido por fin (o eso creo al menos xD), ya me extrañaba que en el primer caso no fuera espontáneo, pero entendí que daba igual y se seguía haciendo de esa manera. Entonces, creo que no tengo que cambiar mucho, simplemente hacer el ejercicio al revés, y poner las cosas al contrario en el dibujo.