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la cuevadel empollón
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Datos

  • R=8,31 J⋅K−1⋅mol−1R = 8{,}31\,\text{J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1} o 0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−10{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
  • 1 atm=101,3 kPa1\,\text{atm} = 101{,}3\,\text{kPa}
  • Constante de Faraday: 96 485 C⋅mol−196\,485\,\text{C}\cdot\text{mol}^{-1}
  • Kw=1,0⋅10−14K_{\mathrm{w}} = 1{,}0 \cdot 10^{-14}

1

2,5 puntos
Destrezas básicas de la químicaReacciones químicas
Una de las posibles soluciones para luchar contra el calentamiento global, causado en gran medida por la emisión de COX2\ce{CO2} procedente de la quema de combustibles fósiles, es sustituir dichos combustibles por hidrógeno, dado que su combustión solo produce agua. Sin embargo, el hidrógeno apenas existe libre en la naturaleza y debe obtenerse mediante la electrólisis del agua, empleando idealmente energía de fuentes renovables con el fin de evitar la emisión de COX2\ce{CO2}. Reacción global de la electrólisis del agua.HX2O(l)→HX2(g)+12 OX2(g)\ce{H2O(l) -> H2(g) + 1/2 O2(g)}
1.1
Sabiendo que para el proceso de electrólisis del agua el valor de la entalpía es ΔHR0=285⋅103 J/mol\Delta H_{\mathrm{R}}^{0} = 285 \cdot 10^{3}\,\text{J/mol} y el de la entropía ΔSR0=163 J/mol⋅K\Delta S_{\mathrm{R}}^{0} = 163\,\text{J/mol}\cdot\text{K}, analice razonadamente si a temperatura ambiente (25 ∘C25\,^{\circ}\text{C}) el proceso será espontáneo y, en caso de no serlo, determine la temperatura mínima a partir de la cual la reacción se vuelve espontánea, indicando claramente el razonamiento seguido.0,5 pts
1.2
Sabiendo que el potencial estándar E∘E^{\circ} de la electrólisis del agua HX2O(l)→HX2(g)+12 OX2(g)\ce{H2O(l)} \mathrel{\ce{->}} \ce{H2(g)} + \ce{1/2 O2(g)} es −1,23 V-1{,}23\,\text{V}, diseñe una pila (celda galvánica) que pudiera proporcionar la energía necesaria para llevar a cabo este proceso, escogiendo para este fin los materiales y reactivos que considere necesarios de entre los que se indican a continuación. Puede bien describir el diseño de la pila o bien hacer un dibujo de la misma indicando claramente los componentes. Escriba las semirreaciones implicadas, el sentido del flujo de los electrones y la justificación termodinámica del funcionamiento de la pila. Material: Dos vasos de precipitados, dos matraces aforados, una lámpara, un voltímetro, un tubo de vidrio en forma de U, pinzas de cocodrilo, cable conductor, algodón, un embudo cónico y una bureta. Reactivos: Placas de cobre y de manganeso, disolución de NaCl\ce{NaCl}, disolución de sulfato de cobre(II), disolución de sulfato de manganeso(II), hexano y acetona.2 pts
Datos
  • E∘(CuX2+/Cu)=+0,34 VE^{\circ}(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34\,\text{V}
  • E∘(MnX2+/Mn)=−1,18 VE^{\circ}(\ce{Mn^{2+}/Mn}) = -1{,}18\,\text{V}