T7: Equilibrios redox · Potenciales de reducción y espontaneidad

Potenciales de reducción y espontaneidad

Problema

2025 · Extraordinaria · Suplente

En disolución acuosa, el peróxido de hidrógeno, $\ce{H2O2}$ , reacciona con ácido clorhídrico, $\ce{HCl}$ , dando lugar a cloro molecular, $\ce{Cl2}$ , y agua, $\ce{H2O}$ .

a) Escriba la ecuación química ajustada.b) Justifique que la reacción química que tiene lugar es una reacción rédox e identifique la especie oxidant y la especie reductora.c1) Calcule la cantidad, en moles, de peróxido de hidrógeno que hay que añadir a 2 litros de una disolución de ácido clorhídrico que se encuentra a pH = 1,0 para que, tras completarse la reacción, alcance el valor de pH = 2,0. Considere que el volumen de la disolución no varía durante el proceso.c2) Justifique que la reacción química del apartado a) tiene lugar de modo espontáneo en condiciones estándar, y deduzca si una reacción análoga tiene lugar o no cuando se sustituye el ácido clorhídrico por ácido fluorhídrico,

\ce{HF(ac)}

Datos: potencial estándar de reducción, $E^\circ (\text{V})$ : $(\ce{Cl2(g)|Cl-(ac)}) = 1,36$ ; $(\ce{H2O2(ac)|H2O(l)}) = 1,76$ ; $(\ce{F2(g)|F-(ac)}) = 3,05$ .

Ecuación redoxEspontaneidadCálculo de pH