DEBER DE QUMICA GENERAL II

ELECTRLISIS

1. Dibuje el alto horno donde se realiza la pirometalurgia del hierro, indicando sus

respectivas partes y temperaturas

2. Indique las reacciones qumicas que se producen en la pirometalurgia del hierro,

conjuntamente con la energa que desprenden.

3. Describa en que consiste el proceso Bayer

4. Cierta mina produce 2.0 108 kg de cobre por ao, a partir de calcopirita (CuFeS2). La

mena contiene slo 0.80% de Cu en masa. a) Si la densidad de la mena es de 2.8 g/cm3,

calcule el volumen de la mena (en cm3) que se utiliza cada ao. b) Calcule la masa (en

kg) del SO2 que se produce por calcinado (suponga que la calcopirita es la nica fuente

de azufre).

5. Una muestra de 0.450 g de acero contiene manganeso como impureza. La muestra se

disuelve en una disolucin cida y el manganeso se oxida hasta ion permanganato

MnO4. Al reaccionar con 50.0 mL de una disolucin de FeSO4 0.0800 M, el ion MnO4

se reduce hasta Mn2+. A continuacin, el exceso de iones Fe2+ se oxida hasta Fe3+ con

22.4 mL de K2Cr2O7 0.0100 M. Calcule el porcentaje en masa de manganeso en la

muestra.

6. La reaccin global para la produccin electroltica del aluminio mediante el proceso de

Hall se representa como

Al2O3(s) + 3C(s) 2Al(l) + 3Co(g)

A 1 000C, el cambio de energa libre estndar de este proceso es 594 kJ/mol. a) Calcule

el voltaje mnimo que se requiere para producir 1 mol de aluminio a esta temperatura.

b) Si el voltaje real que se aplica es exactamente igual al triple del valor ideal, calcule la

energa que se requiere para producir 1.00 kg del metal.

7. En el proceso de Mond para la purificacin de nquel, se pasa Co sobre nquel metlico

para formar Ni(CO)4:

Ni(s) + 4CO (g) Ni(CO)4(g)

Calcule la constante de equilibrio de la reaccin a 80C, sabiendo que la energa libre de

formacin estndar del CO(g) y del Ni(CO)4(g) son 137.3 kJ/mol y 587.4 kJ/mol,

respectivamente. (Suponga que Gf es independiente de la temperatura.).

8. (a) Una carga de 3.3x106 kg de un material que contiene 27% de Cu2S y 13% de FeS se

agrega a un convertidor y se oxida. Qu masa de SO2(g) se forma? (b) Cul es la razn

molar de Cu a Fe en la mezcla de xidos resultante? (c) Cules son las frmulas

probables de los xidos que se forman en las reacciones de oxidacin, suponiendo un

exceso de oxgeno? (d) Escriba las ecuaciones balanceadas que representen cada una

de las reacciones de oxidacin.

9. El cobre (I) es un estado de oxidacin poco comn en disolucin acuosa cida porque se

desproporciona en Cu2+ y Cu. Con base en datos del apndice E, calcule la constante de

equilibrio de la reaccin 2Cu+ (ac) + Cu2+ (ac) Cu(s).

10. La galvanizacin de lmina de acero se lleva a cabo electrolticamente en un bao que

contiene una disolucin de sulfato de zinc. La lmina es el ctodo, y se usa un nodo de

grafito. Calcule el costo de la electricidad necesaria para depositar una capa de 0.49 mm

de zinc por ambos lados de una lmina de zinc de 2.0 m de ancho por 80 m de largo si

la corriente es de 30 A, el voltaje es de 3.5 V y la eficiencia energtica del proceso es del

90%. Suponga que el costo de la electricidad es de $0.082 dlares por kilowatt-hora. La

densidad del zinc es de 7.1 g/cm3.