En un laboratorio de materiales se estudia la corrosión del cobre en presencia de ácido nítrico diluido, porque esta reacción es la responsable tanto de la disolución de cobre metálico en procesos industriales como de la generación de óxidos de nitrógeno contaminantes. En el proceso de corrosión, el cobre metálico reacciona con el ácido nítrico dando lugar a nitrato de cobre(II), óxido de nitrógeno(II) y agua.
a) Ajusta la reacción molecular por el método del ion electrón, indicando cuáles son las semirreacciones de oxidación y reducción.
b) A partir de la reacción del apartado anterior, un estudiante propone reproducir el proceso de corrosión del cobre en una celda electroquímica formada por un electrodo de Cu y otro electrodo inerte de platino, ambos sumergidos en una disolución de $$$ \text{HNO}_3$$$ 1 M. Identifica el ánodo y el cátodo, especificando en qué electrodo tiene lugar la oxidación y en cuál la reducción, y calcula el potencial estándar de la pila.
c) Por motivos medioambientales, es importante reducir la cantidad de iones $$$ \text{Cu}^{2+}$$$ presentes en disoluciones acuosas. Se sabe que si añadimos una disolución de NaOH de pH = 9.0, se puede formar un precipitado de $$$ \text{Cu(OH)}_2$$$, lo que permite eliminar el cobre por filtración. Escribe la ecuación química del equilibrio de solubilidad de $$$ \text{Cu(OH)}_2$$$, indicando el estado físico de cada especie. Determina la concentración molar de iones $$$ \text{Cu}^{2+}$$$ a partir de la cual comienza a precipitar $$$ \text{Cu(OH)}_2$$$ al añadir la disolución de NaOH de pH = 9.0 a 25º C.
Datos. $$$ \text{E}^0(\text{V})$$$: $$$ (\text{Cu}^{2+}/\text{Cu}) = 0.34$$$; $$$ (\text{NO}^{3-}/\text{NO}) = 0.96$$$. A 25 ºC: $$$ \text{K}_\text{s}(\text{Cu(OH)}_2) = 2.2\cdot 10^{-20}$$$.
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