Utilizando los datos que se facilitan, indique razonadamente, si:
a) El Mg(s) desplazará al PbX2+ en disolución acuosa.b) El Sn(s) reaccionará con una disolución acuosa de HCl1 M disolviéndose.c) El SOX4X2− oxidará al SnX2+ en disolución ácida a SnX4+.
a) Verdadero. El Mg(s) desplazará al PbX2+ en disolución acuosa.
Para que el Mg(s) desplace al PbX2+, el Mg debe oxidarse y el PbX2+ debe reducirse. Las semirreacciones involucradas son:
Mg(s)MgX2+(aq)+2eX−Eoxidacioˊn∘=−E∘(MgX2+/Mg)=−(−2,356 V)=+2,356 V
PbX2+(aq)+2eX−Pb(s)Ereduccioˊn∘=E∘(PbX2+/Pb)=−0,125 V
La reacción global es:
Mg(s)+PbX2+(aq)MgX2+(aq)+Pb(s)
El potencial estándar de la celda es la suma de los potenciales de oxidación y reducción:
Ecelda∘=Eoxidacioˊn∘(Mg/MgX2+)+Ereduccioˊn∘(PbX2+/Pb)=(+2,356 V)+(−0,125 V)=+2,231 V
Dado que el potencial de celda estándar es positivo (Ecelda∘>0), la reacción es espontánea en las condiciones estándar, lo que significa que el Mg(s) desplazará al PbX2+ de la disolución.
b) Verdadero. El Sn(s) reaccionará con una disolución acuosa de HCl1 M disolviéndose.
La reacción de Sn(s) con HCl implica la oxidación del Sn y la reducción de los iones HX+. Las semirreacciones son:
Sn(s)SnX2+(aq)+2eX−Eoxidacioˊn∘=−E∘(SnX2+/Sn)=−(−0,137 V)=+0,137 V
2HX+(aq)+2eX−HX2(g)Ereduccioˊn∘=E∘(HX+/HX2)=0,0 V
La reacción global es:
Sn(s)+2HX+(aq)SnX2+(aq)+HX2(g)
El potencial estándar de la celda es:
Ecelda∘=Eoxidacioˊn∘(Sn/SnX2+)+Ereduccioˊn∘(HX+/HX2)=(+0,137 V)+(0,0 V)=+0,137 V
Dado que el potencial de celda estándar es positivo (Ecelda∘>0), la reacción es espontánea. Por lo tanto, el Sn(s) reaccionará con el HCl y se disolverá.
c) Verdadero. El SOX4X2− oxidará al SnX2+ en disolución ácida a SnX4+.
Para que el SOX4X2− oxide al SnX2+ a SnX4+, el SnX2+ debe oxidarse y el SOX4X2− debe reducirse. Las semirreacciones son:
SnX2+(aq)SnX4+(aq)+2eX−Eoxidacioˊn∘=−E∘(SnX4+/SnX2+)=−(+0,154 V)=−0,154 V
SOX4X2−(aq)+4HX+(aq)+2eX−SOX2(g)+2HX2O(l)Ereduccioˊn∘=E∘(SOX4X2−/SOX2(g))=+0,170 V
Ecelda∘=Eoxidacioˊn∘(SnX2+/SnX4+)+Ereduccioˊn∘(SOX4X2−/SOX2)=(−0,154 V)+(+0,170 V)=+0,016 V
Dado que el potencial de celda estándar es positivo (Ecelda∘>0), la reacción es espontánea. Por lo tanto, el SOX4X2− oxidará al SnX2+ a SnX4+ en disolución ácida.