23 Explica què passa quan en una solució de sulfat de 29 El ferro(II) s'introdueix una làmina de: $$ \begin{array}{lll} ext { a) Plata } & ext { b) Zinc } & ext { c) Ferro }\end{array} $$ Dades: $$ E^{\circ}\left(\mathrm{Fe}^{2+} / \mathrm{Fe} ight)=-0,44 \mathrm{~V}, E^{\circ}\left(\mathrm{Zn}^{2+} / \mathrm{Zn} ight)=-0,76 \mathrm{~V} $$;

Question

23 Explica què passa quan en una solució de sulfat de 29 El ferro(II) s'introdueix una làmina de: $$ \begin{array}{lll}	ext { a) Plata } & 	ext { b) Zinc } & 	ext { c) Ferro }\end{array} $$ Dades: $$ E^{\circ}\left(\mathrm{Fe}^{2+} / \mathrm{Fe}ight)=-0,44 \mathrm{~V}, E^{\circ}\left(\mathrm{Zn}^{2+} / \mathrm{Zn}ight)=-0,76 \mathrm{~V} $$;

UpStudy AI · Accepted Answer

1. Se parte de una solución de sulfato de hierro(II), en la que predominan iones $$ \mathrm{Fe}^{2+} $$ con potencial de reducción  
   $$
   E^\circ(\mathrm{Fe}^{2+}/\mathrm{Fe}) = -0{,}44\,V.
   $$

2. Se introduce una lámina de uno de los siguientes metales:

**a) Plata**

- El potencial estándar de reducción para la plata es  
     $$
     E^\circ(\mathrm{Ag}^+/\mathrm{Ag}) \approx +0{,}80\,V.
     $$
   - Para que ocurra una reacción de desplazamiento, debe tenerse que, al invertir la semirreacción correspondiente al metal que se oxida, se obtenga un potencial menor que el del par $$ \mathrm{Fe}^{2+}/\mathrm{Fe} $$.  
   - En este caso, la plata es un metal noble (con mayor potencial de reducción) y no se oxida espontáneamente en medio de iones $$ \mathrm{Fe}^{2+} $$.  
   - **Conclusión:** No ocurre reacción; la lámina de plata permanece inerte en la solución.

**b) Zinc**

- El potencial estándar de reducción para el zinc es  
     $$
     E^\circ(\mathrm{Zn}^{2+}/\mathrm{Zn}) = -0{,}76\,V.
     $$
   - Se puede ocurrir la reacción de desplazamiento:
     $$
     \mathrm{Zn}(s) + \mathrm{Fe}^{2+}(aq) \rightarrow \mathrm{Zn}^{2+}(aq) + \mathrm{Fe}(s).
     $$
   - Para calcular el potencial de celda, usamos:
     $$
     E^\circ_{\text{celda}} = E^\circ_{\mathrm{Fe}^{2+}/\mathrm{Fe}} - E^\circ(\mathrm{Zn}^{2+}/\mathrm{Zn}) = (-0{,}44\,V) - (-0{,}76\,V) = +0{,}32\,V.
     $$
   - Dado que $$ E^\circ_{\text{celda}} $$ es positivo, la reacción es espontánea.  
   - **Conclusión:** La lámina de zinc se oxida, disolviéndose y depositándose hierro metálico.

**c) Hierro**

- La lámina de hierro se encuentra en equilibrio con la solución de iones $$ \mathrm{Fe}^{2+} $$ ya presentes, dado que el par $$ \mathrm{Fe}^{2+}/\mathrm{Fe} $$ tiene el mismo potencial en ambos casos.  
   - **Conclusión:** No se produce reacción neta.

3. Resumen de resultados:

- Con plata: No hay reacción.
   - Con zinc: Ocurre una reacción espontánea en la que se obtiene hierro metálico y se disuelve zinc.
   - Con hierro: No hay reacción, ya que está en equilibrio con la solución.
Cuando se introduce una lámina de plata en la solución de sulfato de hierro(II), no ocurre ninguna reacción. Con zinc, sí hay una reacción en la que el zinc se oxida y se deposita hierro metálico. Si se introduce una lámina de hierro, no sucede nada porque ya está en equilibrio con la solución.

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