Metales en disoluciones salinas – predicción con potenciales estándar de electrodo
QuímicaReacciones y redoxEdades 17–18Laboratorio virtual
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Sumerge una lámina de Mg, Zn, Fe, Cu o Ag en una disolución de CuSO₄, AgNO₃, FeSO₄ o ZnSO₄. Los estudiantes predicen si habrá reacción a partir de los potenciales estándar de electrodo E° y luego observan cómo se deposita metal sobre la lámina, cómo se atenúa el color azul del Cu²⁺ y cómo cambia la masa de la lámina en la balanza. La ecuación iónica, E°celda, Δm y una tabla de resultados acompañan cada ensayo.
Lección: Potenciales estándar de electrodo – reacción de metales con disoluciones de sales
Qué muestra
Si un metal desplaza a otro de una disolución salina puede predecirse con los potenciales estándar de electrodo. El metal con E° más negativo es el reductor más fuerte: pierde electrones y se disuelve, mientras que el ion del metal con E° más positivo gana electrones y se deposita. La reacción es posible cuando E°celda = E°(ion) − E°(metal) es positivo. El cambio de masa se deduce de la estequiometría: una lámina de zinc en CuSO₄ pierde masa, porque por cada 65,4 g de zinc disuelto solo se depositan 63,5 g de cobre, mientras que el hierro en CuSO₄ y el cobre en AgNO₃ ganan masa.
Cómo usarla
Elige una Lámina metálica y una Disolución salina, y ajusta la concentración y el volumen. Antes de sumergir, pulsa Reacciona o No reacciona para registrar una predicción basada en la escala de E°, y luego pulsa Sumergir la lámina o toca la imagen. Observa cómo se forma el depósito, cómo cambia el color de la disolución y la lectura de la balanza, y revisa la ecuación iónica y Δm. La tabla de resultados marca cada predicción como correcta o incorrecta.
Parámetros que puedes cambiar
- Lámina metálica Magnesio Mg, Zinc Zn, Hierro Fe, Cobre Cu, Plata Ag
- Disolución salina Sulfato de cobre(II) CuSO₄, Nitrato de plata AgNO₃, Sulfato de hierro(II) FeSO₄, Sulfato de zinc ZnSO₄
- Concentración de la disolución salina 0,05–1 mol/L
- Volumen de disolución 20–100 mL
- Velocidad de la simulación 0,5–3 ×
Preguntas para explorar
- ¿Por qué el cobre puede reducir los iones Ag⁺ pero no los iones Fe²⁺?
- ¿Una lámina de zinc gana o pierde masa en CuSO₄ y cuánto vale Δm cuando han reaccionado 0,025 mol de Cu²⁺?
- ¿Cómo ordenarías Mg²⁺, Zn²⁺, Fe²⁺, Cu²⁺ y Ag⁺ según su poder oxidante creciente?
