14. Le trasformazioni elettrochimiche

10 esercizi
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Chimica

In relazione alla seguente generica equazione, indica l'unica affermazione esatta.

   Met ⇄  Met n+ +  n e-
A: La freccia verso sinistra indica che lo ione del metallo acquista n elettroni e diventa un catione
B: La freccia verso sinistra indica che Metn+ si comporta da riducente
C: L'equazione con la freccia verso destra descrive la semireazione di ossidazione.
D: L'equazione con la freccia verso destra descrive la semireazione di riduzione degli ioni.
E: La freccia verso sinistra indica che un atomo del metallo perde n elettroni e diventa uno ione positivo
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Chimica

La seguente equazione chimica che descrive una reazione redox non è bilanciata; completa la sequenza dei passaggi necessari per arrivare al suo bilanciamento scegliendo di volta in volta l'alternativa proposta.

PbO2 + HNO3 + MnO → H2O +  Pb(NO3)2 + HMnO4

Innanzi tutto occorre assegnare a ogni ________ il suo numero di ossidazione (N.O.). Possiamo dire subito che l'________ ha sempre N.O. = -2 e che l'________ ha sempre N.O. = +1. Queste assegnazioni ci aiutano ad assegnare il N.O. del piombo, del manganese e dell'azoto nei reagenti; quello del piombo vale ________; quello dell'azoto vale ________ e quello del manganese vale ________. Passando ai prodotti il numero di ossidazione dell'azoto ________  e pertanto quello del piombo ________ e infine quello del manganese diventa ________. In base a queste assegnazioni possiamo affermare che l'elemento che si ossida è l'elemento ________, mentre quello che si riduce è l'elemento ________. Gli elettroni messi in gioco dalla riduzione dell'elemento ________ sono ________ mentre quelli perduti dall'atomo che si ossida sono ________.
Per bilanciare il trasferimento  di elettroni dovremo inserire nell'equazione il coefficiente 2 davanti ai composti che contengono l'atomo di ________ e il coefficiente ________ davanti ai composti che contengono l'atomo di ________. Per completare il bilanciamento della equazione occorre inserire il coefficiente ________ davanti alla formula dell'acido nitrico e il coefficiente ________ davanti alla formula dell'acqua.
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Chimica

Un insegnante ha realizzato una pila che ha così schematizzato:

(−)Cu / Cu2+ // Au3+ /Au(+).

Quali tra le seguenti affermazioni fatte dagli studenti sono esatte?


A: La semireazione di ossidazione che avviene nella pila è  Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e.
B: L'equazione della  reazione redox che avviene nella pila è:  
Cu(s) + Au3+(aq) → Cu2+(aq) + Au(s) + energia elettrica
C: Il catodo della pila è quello in cui avviene la riduzione degli atomi di oro
D: Al catodo della pila si formano atomi di rame che si depositano sulla lamina.
E: Il ponte salino provvede a rifornire di ioni positivi la semicella di riduzione
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Chimica

In relazione ai sistemi elettrochimici usati comunemente, indica tra le seguenti affermazioni l'unica sbagliata.
A: Le pile a combustibile sono costituite da una cella elettrochimica nella quale, con continuità, vengono fatti affluire i reagenti e allontanati i prodotti.
B: A una pila, durante la ricarica, deve essere fornita energia elettrica che si trasforma in energia chimica, energia che viene immagazzinata dalla pila stessa.  
C: Il voltaggio di una pila, cioè la differenza di potenziale elettrico tra gli elettrodi, dipende soltanto dalle semicelle che la costituiscono.
D: Nelle pile alcaline, la specie che si riduce è l'idrossido di potassio.
E: La reazione di ossidoriduzione che avviene in una generica pila ricaricabile è reversibile.  
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In base alla scala dei potenziali di riduzione standard, individua, tra le frasi che seguono,  l'unica sbagliata.  
A: Nella pila Zn/Zn2+//Pb2+/Pb  gli ioni di piombo si riducono e gli atomi di zinco si ossidano
B: Se si immerge una lamina di argento in una soluzione di Cu(NO3)2 si formano ioni  Ag+  
C: La ddp della pila Zn/Zn2+//Cu2+/Cu  vale 1,10 V
D: Il ferro viene corroso se viene a contatto con una soluzione contenente ioni H+
E: Non tutti i metalli vengono corrosi quando vengono a contatto con una soluzione contenente ioni H+
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In relazione all'elettrolisi dell'acqua, indica se ciascuna delle frasi seguenti è vera o falsa.
A: L'elettrolisi dell'acqua viene effettuata utilizzando acqua distillata, dato che questa è un buon conduttore elettrico.
B: Se si effettua l'elettrolisi dell'acqua utilizzando il voltametro di Hoffmann è possibile misurare il volume dei gas prodotti.
C: Nell'elettrolisi  dell'acqua al catodo avviene la riduzione di H2O con formazione di ossigeno.
D: Nell'elettrolisi dell'acqua al catodo si osserva la formazione di idrogeno.
E: Il volume del gas ottenuto al catodo è circa il doppio di quello che si ottiene all'anodo.
Vero o falsoVero o falso
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Chimica

A proposito della relazione tra massa di sostanza prodotta agli elettrodi e quantità di elettricità assorbita dal sistema in un processo elettrolitico, indica quali affermazioni sono corrette.     
A: Se un sistema elettrochimico è attraversato da una mole di elettroni significa che assorbe una quantità di elettricità pari a 6,022 x 1023 C
B: La carica corrispondente a una mole di elettroni si indica con il nome di faraday (F)  
C: Operando con intensità di corrente costante, la quantità di elettricità che percorre un circuito si calcola con la formula Q = I · t
D: Per depositare 63,55 g di rame (MA = 63,55 u) da una soluzione contenente ioni Cu2+ occorre fornire una quantità di carica elettrica pari al faraday
E: Per depositare 107,9 g di argento (MA = 107,9 u) da una soluzione contenente ioni Ag+ occorre fornire una quantità di carica elettrica pari al faraday.
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In base alla scala dei potenziali di riduzione standard, quali reazioni rappresentate dalle seguenti equazioni possono avvenire spontaneamente?

A: 2 Fe3+ + Sn →  Sn2+ + 2 Fe2+   
B: 2 Ag+ + Pd  →  2 Ag + Pd2+
C: 2 AlCl3 + 3 Sn  → 3 SnCl2 + 2 Al
D: PbSO4 + Cu  → CuSO4  + Pb
E: Au3+ + 3 Ag  →  3 Ag+ + Au    
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Chimica

In relazione alla batteria al piombo, indica quali, tra le frasi seguenti, sono sbagliate.                       
A: La batteria è un sistema elettrochimico costituto da più pile uguali collegate in serie
B: Le lastre di piombo spugnoso sono collegate tra loro e costituiscono il polo positivo della batteria
C: La reazione di ossidoriduzione che avviene durante l'accensione del motore costituisce il processo di scarica
D: Il voltaggio della batteria di un'automobile è di circa 2 V
E: Durante il processo di scarica sulle lamine si forma solfato di piombo
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Osserva la pila rappresentata in figura, stabilisci il segno di ciascuna semicella e, dopo aver consultato la tabella dei potenziali di riduzione standard, indica il voltaggio della pila.
A: 0,80 V
B: 0,46 V
C: 1,14 V
D: -0,46 V
E: 1,26 V
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