Ejercicio resuelto de Varios · Química · Región de Murcia · 2026

4B. I) Se dispone de dos disoluciones acuosas: una de $\mathrm{NaCl}$ 1 M y otra de $\mathrm{NaI}$ 1 M. Si a cada una de ellas añadimos bromo elemental ($\mathrm{Br_2}$), escriba la posible reacción química que podría ocurrir y mediante los cálculos pertinentes justifique si dichas reacciones son o no posibles (1,4 puntos)

Datos: $E^\circ(\mathrm{Br_2/Br^-}) = 1{,}06\ \mathrm{V}$; $E^\circ(\mathrm{Cl_2/Cl^-}) = 1{,}36\ \mathrm{V}$; $E^\circ(\mathrm{I_2/I^-}) = 0{,}54\ \mathrm{V}$

II) Complete las siguientes frases (no es necesario copiarlas en el cuadernillo) (0,6 puntos)

a) Para que una pila galvánica funcione, las disoluciones de los electrodos han de conectarse mediante un ________ (1) ________ (2)
b) En una celda ________ (3) tiene lugar una reacción redox no espontánea. Los electrones se desplazan desde el ________ (4) hacia el ________ (5). Se ________ (6) electricidad

$\textbf{I) Escriba la posible reacción química que podría ocurrir al añadir bromo elemental a cada disolución y justifique mediante cálculos si dichas reacciones son o no posibles (1,4 puntos)}$

El bromo elemental solo puede actuar como oxidante, es decir, reducirse a $\mathrm{Br^-}$ a costa de oxidar al haluro que haya en la disolución. La reacción será espontánea si el potencial global es positivo.

$E^\circ_{pila}=E^\circ(\text{reducción})-E^\circ(\text{oxidación})$

Con la disolución de cloruro de sodio, el bromo tendría que oxidar el ion cloruro:

$\mathrm{Br_2+2\,Cl^-\ \longrightarrow\ 2\,Br^-+Cl_2}$

$E^\circ=E^\circ(\mathrm{Br_2/Br^-})-E^\circ(\mathrm{Cl_2/Cl^-})=1{,}06-1{,}36=-0{,}30\ \mathrm{V}$

El potencial es negativo, luego $\Delta G^\circ=-nFE^\circ>0$ y el proceso no es espontáneo: al añadir bromo a la disolución de NaCl no ocurre ninguna reacción. Era previsible, porque el cloro es mejor oxidante que el bromo.

Con la disolución de yoduro de sodio, el bromo oxidaría el ion yoduro:

$\mathrm{Br_2+2\,I^-\ \longrightarrow\ 2\,Br^-+I_2}$

$E^\circ=E^\circ(\mathrm{Br_2/Br^-})-E^\circ(\mathrm{I_2/I^-})=1{,}06-0{,}54=0{,}52\ \mathrm{V}$

Ahora el potencial es positivo, la energía libre negativa y la reacción sí es espontánea: el bromo desplaza al yodo, que se libera como $\mathrm{I_2}$ y da a la disolución el color pardo característico.

$\textbf{II) Complete las siguientes frases (0,6 puntos)}$

En una pila galvánica las dos semiceldas necesitan una conexión que cierre el circuito por el interior y mantenga la neutralidad eléctrica de cada disolución; en una celda electrolítica, en cambio, es una fuente externa la que fuerza la reacción.

a) Para que una pila galvánica funcione, las disoluciones de los electrodos han de conectarse mediante un $\textbf{puente}$ (1) $\textbf{salino}$ (2).

b) En una celda $\textbf{electrolítica}$ (3) tiene lugar una reacción redox no espontánea. Los electrones se desplazan desde el $\textbf{ánodo}$ (4) hacia el $\textbf{cátodo}$ (5). Se $\textbf{consume}$ (6) electricidad.

En los dos tipos de celda la oxidación ocurre siempre en el ánodo y la reducción en el cátodo; lo que cambia es el signo de los electrodos y el sentido del flujo de energía.