Escuela de MetalurgiaCiclo 2006-I

Fundamentos Metalúrgicos IIExamen Parcial

16/V/06

Datos: 2.303 298.15 8.314

logKeq Especie Kj/mol

-14 Cd2+-77.71

OH- -157.286CdOH+ -257.461

P.Atm.(g/mol) 112.41 Cd(OH)2(s) -473.359L.M.P.(mg/L) 0.01

Reacciones:

Cd2+ + OH- ⇌ CdOH+

Cd(OH)2(s) ⇌ Cd2+ + 2OH-

H2O // H+ + OH-                           

Cd

1.- Eliminación de metales pesados de efluentes ácidosUn efluente ácido con 5 mg/L de cadmio total es sometido a un proceso de neutralización a un pH entre 9 y11. Se desea saber a qué pH aproximadamente estará dentro de los límites máximos permisibles (L:M:P.).Considere que el sistema está 25 C y que las soluciones son ideales y que P= 1 atm.

1

2

3

4

5

6

2.- Diagrama de Pourbaix del sistema (Zn - H20)Con la finalidad de predecir el comportamiento del zinc en una solución acuosa elaborar el diagrama Eth-pH. Considerar una concentración total de zinc igual a Zn =10 - 2 M, soluciones ideales y una T = 25 C.Sólo se considerarán las especies cuyos datos aparecen adjuntos.Se pide:

a) Trazar el diagrama Eth-pH, se sugiere como rango de gráfico para el pH de 0 a 16 y como rango de Ethde 0 a -2 V.b) Señalar las zonas de inmunidad, corrosión y pasivación del zinc..c) ¿Dónde efecuaría industrialmente la electrodeposición de zinc?d) ¿Qué especie evitaría se forme en el proceso Merril-Crowe de precipitación del oro?

Zn

Zn 2+ Zn(OH)2

6.97

- 0.82

13.79.

Zn(O

H) 4

-2

- 1.22

- 1.95

-2

-1.8

-1.6

-1.4

-1.2

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0 2 4 6 8 10 12 14 16

E th

pH

25° C

Sin copias, libros, apuntes OSCME-413R

96500 4.184 8.314 2.303 0.059157724Especie °298 kj/mol

Zn2+ -147Zn(OH)2 -553.200

Zn(OH)4 -2 -858.7

H2O -237.180 [Zn2+]= 0.01 M

H+ 0 T= 298.15

OH- -157.300

Zn(OH)2 /Zn(OH)4 -2

Reacciones DatosZn2+/Zn°

Zn2+ /Zn(OH)2

1

2

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5

6

2.- Diagrama de Pourbaix del sistema (Zn - H20)Con la finalidad de predecir el comportamiento del zinc en una solución acuosa elaborar el diagrama Eth-pH. Considerar una concentración total de zinc igual a Zn =10 - 2 M, soluciones ideales y una T = 25 C.Sólo se considerarán las especies cuyos datos aparecen adjuntos.Se pide:

a) Trazar el diagrama Eth-pH, se sugiere como rango de gráfico para el pH de 0 a 16 y como rango de Ethde 0 a -2 V.b) Señalar las zonas de inmunidad, corrosión y pasivación del zinc..c) ¿Dónde efecuaría industrialmente la electrodeposición de zinc?d) ¿Qué especie evitaría se forme en el proceso Merril-Crowe de precipitación del oro?

Zn

Zn 2+ Zn(OH)2

6.97

- 0.82

13.79.

Zn(O

H) 4

-2

- 1.22

- 1.95

-2

-1.8

-1.6

-1.4

-1.2

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0 2 4 6 8 10 12 14 16

E th

pH

25° C

Sin copias, libros, apuntes OSCME-413R