Justifique razonadamente si en una disolución acuosa a 25∘C la Ag metálica podría reducir los iones CuX2+(ac) a Cu(s).Datos: E∘(AgX+/Ag)=+0,80 V; E∘(CuX2+/Cu)=+0,34 V
Potencial de reducciónEspontaneidad
La reacción que se propone, donde la plata metálica reduce los iones CuX2+ a Cu(s), implica que la plata metálica se oxida a iones AgX+ y los iones CuX2+ se reducen a Cu(s). Las semirreacciones serían:
Para obtener la reacción global, la semirreacción de oxidación debe multiplicarse por 2 para igualar el número de electrones. La reacción global sería:
2Ag(s)+CuX2+(aq)2AgX+(aq)+Cu(s)
Para determinar si esta reacción es espontánea, se calcula el potencial estándar de la celda (Ecelda∘). Los potenciales estándar de reducción son:
E∘(AgX+/Ag)=+0,80 VE∘(CuX2+/Cu)=+0,34 V
El potencial estándar de la celda se calcula como la diferencia entre el potencial del cátodo (reducción) y el potencial del ánodo (oxidación):
Ecelda∘=Ecaˊtodo∘−Eaˊnodo∘
En la reacción propuesta, la reducción ocurre para el par CuX2+/Cu y la oxidación para el par AgX+/Ag. Por lo tanto:
Ecelda∘=E∘(CuX2+/Cu)−E∘(AgX+/Ag)
Sustituyendo los valores:
Ecelda∘=(+0,34 V)−(+0,80 V)=−0,46 V
Dado que el potencial estándar de la celda (Ecelda∘) es negativo (Ecelda∘<0), la reacción tal como está escrita no es espontánea en las condiciones estándar. Esto significa que la plata metálica no puede reducir los iones CuX2+ a Cu(s). La reacción espontánea sería la inversa, es decir, los iones AgX+ oxidarían el Cu(s).