1. Ajustar las siguientes reacciones redox por el método ión-electrón

Transcripción

1 . Ajustar las siguietes reaccioes redox por el método ió-electró a. HNO Z Z(NO ) NH NO H O NO 0H 8e NH H O Semireacció de Reducció. [ Z e Z ] Semireacció de Oxidació. NO 0H Z NH Z H O Reacció ióica global. 0HNO Z Z(NO ) NH NO H O Reacció molecular. Oxidate: HNO. Eq- 6/8 Reductor: Z. Eq- 6/ b. NaIO Na SO NaHSO I Na SO H O IO H 0e I 6H O Semireacció de Reducció. [SO H O e SO H ] Semireacció de Oxidació. IO SO H I SO 6H O Reacció ióica global. NaIO Na SO NaHSO I Na SO H O Reacció molecular. Oxidate: NaIO. Eq- 98/ Reductor: Na SO Eq- 6/ c. KMO KCl H SO MSO Cl KHSO H O [MO 8H e M H O] Semireacció de Reducció. [Cl e Cl ] Semireacció de Oxidació. MO 6H 0Cl M Cl 8H O Reacció ióica global. KMO 0KCl H SO MSO Cl KHSO 8H O Reacció molecular. Oxidate: KMO. Eq- 8/ Reductor: KCl. Eq- 7 / d. KMO Na SO H SO MSO Na SO K SO H O [MO 8H e M H O] Semireacció de Reducció. [SO H O e SO H ] Semireacció de Oxidació. MO SO 6H M SO H O Reacció ióica global. KMO Na SO H SO MSO Na SO K SO H O Reacció molecular. Oxidate: KMO. Eq- 8/ Reductor: Na SO. Eq- 6/ e. K Cr O 7 HI HClO Cr(ClO ) I KClO H O Cr O 7 H 6e Cr 7H O Semireacció de Reducció. [I e I ] Semireacció de Oxidació. Cr O 7 6I H Cr I 7H O Reacció ióica global. K Cr O 7 6HI 8HClO Cr(ClO ) I KClO 7H O Reacció molecular. - -

2 Oxidate: K Cr O. Eq- 6/6 Reductor: HI. Eq- 8/ f. K MO HCl KMO MO KCl H O MO H e MO H O Semireacció de Reducció. [MO e MO ] Semireacció de Oxidació. MO MO H MO MO H O Reacció ióica global. K MO HCl KMO MO KCl H O Reacció molecular. Oxidate: K MO. Eq- 97/ Reductor: K MO. Eq- 97/ g. NaClO As NaOH Na AsO NaCl H O [ClO H O e Cl OH ] Semireacció de Reducció. [As 8OH e AsO H O] Semireacció de Oxidació. ClO As 6OH Cl AsO H O Reacció ióica global. NaClO As 6NaOH Na AsO NaCl H O Reacció molecular. Oxidate: NaClO. Eq- 7 / Reductor: As. Eq- 7/ h. KNO MO KOH K MO KNO H O [NO H O e NO OH ] Semireacció de Reducció. MO 6OH e MO H O Semireacció de Oxidació. NO MO OH NO MO H O Reacció ióica global. KNO MO KOH K MO KNO H O Reacció molecular. Oxidate: KNO. Eq- 0/ Reductor: MO. Eq- 7/ i. Br M(OH) KOH MO H O KBr H O Br e Br M OH e MO H O Br M OH Br MO H O Br M(OH) KOH MO H O KBr H O Semireacció de Reducció. Semireacció de Oxidació. Reacció ióica global. Reacció molecular. Oxidate: Br. Eq- 60/ Reductor: M(OH). Eq- 89/ j. Bi(OH) Na SO Na SO Bi H O [Bi e Bi] Semireacció de Reducció. [SO OH e SO H O] Semireacció de Oxidació. Bi SO 6OH Bi SO H O Reacció ióica global. - -

3 Bi(OH) Na SO Na SO Bi H O Reacció molecular. Oxidate: Bi(OH). Eq- 60/ ; Reductor: Na SO. Eq- 97 7/ k. KMO CH CH OH K CO MO H O [MO H O e MO OH ] Semireacció de Reducció. CH CH OH 6OH e CO H O Semireacció de Oxidació. MO CH CH OH MO CO H O Reacció ióica global. KMO CH CH OH K CO MO H O Reacció molecular. Oxidate: KMO. Eq- 8/ Reductor: Na SO. Eq- 6/ l. P NaOH PH NaH PO P H O e PH OH Semirreacció de Reducció [ P 8OH e H PO ] Semirreacció de Oxidació P OH H O H PO PH Reacció ióica global. P NaOH H O NaH PO PH Reacció molecular. Oxidate: P. Eq- 6/ Reductor: P. Eq- 6/. Cosidere la reacció redox: CrO7 Fe H Cr Fe H O a) Qué especie es el oxidate y a qué se reduce? Pierde o gaa electroes? El dicromato (CrO 7 ) es la especie oxidate y se reduce a ió Cr. Gaa 6 electroes para trasformar el Cr 6 presete e Cr. b) Qué especie es el reductor y a qué se oxida? Pierde o gaa electroes? El ió ferroso (Fe ) es el reductor y se oxida a ió férrico (Fe ). Pierde u electró. c) Ajuste por el método del ió-electró la reacció molecular etre FeSO y K Cr O 7 e presecia de ácido sulfúrico, para dar Fe (SO ) y Cr (S0 ), etre otras sustacias. El proceso se puede dividir e dos semireaccioes Cr O 7 Fe Fe Que se ajusta por separado. Se hace el ajuste teiedo e cueta que se trabaja e medio ácido. Cr. Se ajusta las masas:. se ajusta las cargas: Cr Cr O O 7 7 H H Fe Fe 6e e Cr Fe Cr Fe 7H O 7H O. Hechos los ajustes de carga y masa se idetifica los procesos y los agetes. - -

4 S.R. Semireacció. Se combia las ecuacioes para elimiar etre dos los electroes. Obteiedo la reacció ióica global. Cr O 7 6Fe H Cr 6Fe 7H O. Teiedo e cueta las sales y ácidos presetes e el medio, se formula la reacció molecular global. K CrO 7 6FeSOy 7H SO Cr ( SO ) Fe ( SO ) 7H O K SO. U método de obteció de cloro gaseoso se basa e la oxidació del ácido clorhídrico co ácido ítrico, produciédose simultáeamete dióxido de itrógeo y agua. a) Escriba la reacció ajustada por el método del ió-electró. Se platea u proceso de obteció del cloro que respode a la siguiete ecuació química si ajustar. HCl HNO Cl NO H O E el trascurso del proceso, hay dos elemetos (cloro y itrógeo) que modifica su valecia al pasar de reactivos o productos: Cloro : 0 Nitrógeo : 0 Lo cual idica que es u proceso de oxidació reducció y se ajusta empleado el método: ió-electró e medio ácido. global. Teiedo e cueta las sales y ácidos presetes e el medio, se formula la reacció molecular HNO HCl NO Cl H O b) Determie el volume de cloro obteido, a ºC y atm, cuado se hace reaccioar 00 ml de ua disolució M de HCl co ácido ítrico e exceso, si el redimieto de la reacció es de u 80%. Por estoiquiometría se establece la relació etre el HCl y el Cl Cl ; ( Cl ) ( HCl) HCl mol ( HCl) V M 0'L mol L ( Cl ) Coocidos los moles de cloro, se calcula el volume teórico del cloro co la ecuació gases ideales. 0'08 98 R T v ' L P - -

5 El volume real se obtiee a partir del dato del redimieto. R 80 VR VT ' 9'77 L (Septiembre 999) Cosidere la reacció: NHO Cu Cu(NO ) NO(g) H O. Datos: Masas atómicas: Cu 6 ; O 6; N ; H, R 0 08 atm.. mol. K. a) Ajuste la reacció por el método ió electró. Los elemetos que varía su valecia so: N : Cu : 0 La semireaccioes ajustadas por el método ió- electró e medio ácido so: global. Teiedo e cueta las sales y ácidos presetes e el medio, se formula la reacció molecular ( NO ) H O 8NO H Cu NO Cu b) Calcule los pesos uivaletes de HNO y Cu. Oxidate: HNO Reductor: Cu P P M M 6 6' Eq '7 Eq c) Qué volume de NO (medio a atmósfera y 7 K) se desprederá si se oxida 0 g de cobre metálico? Se puede hacer de dos formas: I) Volumetría Red-Ox. E el puto de uivalecia se debe de cumplir: teiedo e cueta: º ( Cu) º g( NO) : M NO P ( NO) v m Cu : m NO ( NO) P M( NO) ( Cu) ( Cu) m Cu P ( NO) m NO P ( NO) v ( NO) v m( Cu) ( NO) P ( Cu), 0'06 '7 Coocido el úmero de moles de moóxido de itrógeo se calcula el volume mediate la ecuació de gases ideales. ( NO) R T 0'06 0'08 7 V NO 0'88 L P - -

6 II) Mediate las relacioes estuiométricas etre el Cu y el NO. NO ' ; NO Cu 0' Cu 6' 06 Se obtiee el mismo úmero de moles que los calculados por el º método, por lo tato tambié coicide el volume de cloro. Dados los uilibrios: KMO FeCl HCl MCl FeCl KCl H O KMO SCl HCl MCl SCl KCl H O a) Ajuste ambas reaccioes. I) KMO FeCl HCl MCl FeCl KCl H O Elemetos que varía su valecia: M : 7 : Gaa e Fe : : Pierde e Las semireaccioes (S.R.) ajustadas e medio ácido so: - - P Por tateo a partir de la ióica se obtiee la reacció molecular: MO Fe Cl 8HCl MuCl FeCl H O K M( KMO ) 8 ( KMO ) '6 P ( FeCl ) II) KMO SCl HCl MCl SCl KCl H O Elemetos que cambie la valecia: M : 7 S : Las semireaccioes ajustadas e medio ácido so: M FeCl KCl 7 Gaa e Pierde e 7 P Por tateo a partir de la ióica se obtiee la reacció molecular: KMO SCl 6HCl MCl SCl 8H O M( KMO ) 8 ( KMO ) '6 P ( SCl ) M SCl KCl 89'7 9'8 b) Calcule el volume de KMO 0, M ecesario para oxidar el Fe y el S coteidos e 0 g de ua muestra que cotiee partes iguales e peso de sus cloruros. El volume de KMO pedido es la suma de los volúmees empleados para la oxidació de Fe y S presete e la disolució. Los moles de KMO se puede calcular por uivaletes red-ox o por estuiometria

7 Por uivaletes red-ox. Para el Fe, e el puto de uivalecia se cumple: º - oxidate º - reductor ( FeCl ) ( FeCl ) m N ( KMO ) V () P La ormalidad de permagaato se obtiee a partir de la relació N M v ( ) M( KMO ) v Re d ox 0' 0' L N KMO La masa del cloruro de ferroso se obtiee del euciado. m( FeCl ) m( SCl ) : m FeCl m SCl m( FeCl ) m( SCl ) 0 Sustituyedo e la igualdad () 0' VOx VOx 0'079 L 79 ml 7 Para el S. Al igual que e el caso aterior º - OX º - g Red º ( KMO ) º g( SCl ) m ( SCl ) KMO V () P ( SCl ) - g N coocidos todos los valores se sustituye e la igualdad () N KMO 0' L m( SCl ) : 0' VOx V 9'8 P ( SCl ) 9'8 El volume total será la suma de los dos volúmees. V T ml Por estuiometria. Ox 0' 0 L 0 ml El º moles de KMO ecesarios para oxidar todos los catioes hierro(ii) y estaño(ii) coteidos e la disolució es: KMO FeCl KMO SCl ; ; ( KMO ) ( FeCl ) ( KMO ) ( SCl ) ( ) ( ) ( ) m FeCl M FeCl ( KMO ) 0' 08 T m SCl M SCl 7 89'7 0'079 0'00 Coociedo los moles totales y la molaridad, se calcula el volume de la disolució de KMO. 0'08 M V 0' 8 L V M 0' V 8 ml - 7 -

8 6. El dicromato potásico oxida al yoduro sódico e medio ácido sulfúrico y se origia sulfato sódico, sulfato de cromo (III) y yodo. De qué ormalidad será ua disolució de yoduro sódico, sabiedo que 0 ml de la misma ecesita para su oxidació 60 ml de ua disolució de dicromato potásico, que cotiee 9 g/l de dicromato potásico? Datos: Masas atómicas K 9, Cr, O 6, I 7 K CrO 7 NaI H SO Cr ( SO ) I Na SO El problema se puede resolver si ecesidad de ajustar la reacció. Teiedo e cueta que e el puto de uivalecia de ua reacció red-ox de debe cumplir que: º - E disolució, esta igualdad se trasforma e: N V N OX ( OX) º - ( Red) OX Re d V Re d La ormalidad se puede relacioar co la molaridad por la igualdad la expresió aterior. M v V M v V () OX OX OX Re d Re d Re d N M v. Sustituyedo e Oxidate: átomo ó upo de átomos que gaa e -. Cr O 7 6e Cr : v OX 6 Reductor: átomo ó upo de átomos que pierde e -. I e I, v Red Del euciado se extrae todos los datos restates ecesarios 9 M ml OX M K CrO 7 0' ml V Ox 60 ml 60 0 L V Red 0 ml 0 0 L Sustituyedo los datos e () M(NaI) 0 0 ( NaI) ml l M Otra forma de resolver el problema, es por relacioes estuiométricas. Para ello es ecesario ajustar la reacció, y esto se cosigue por el método ió-electró. Mediate la reacció ióica se puede obteer las reaccioes estuiométricas etre el oxidate (K Cr O 7 ) y el reductor (NaI). Na I 6 ( NaI) 6 ( K CrO 7 ) K CrO l m( K CrO 7 ) ( K ) l CrO 7 0'0 M( K CrO 7 ) 99 mol ( NaI) 6 0'0 0'06 Coocido el º de moles y el volume se calcula la cocetració. ( NaI) 0'06 M NaI mol V 0 0 l - 8 -

9 7. E medio ácido, el clorato potásico reaccioa co cloruro de hierro (II) para dar cloruro de hierro (III) y cloruro potásico. Ajuste la reacció completa por el método del ió-electró y calcule los pesos uivaletes del oxidate y del reductor. Datos: Masas atómicas: Cl ; O 6; K 9; Fe 8 KClO FeCl H FeCl KCl Elemetos que varía su valecia Cl : Fe : Gaa e - Pierde e - Semireaccioes ajustadas e medio ácido Oxidate: Gaa electroes. Reductor: Pierde electroes. KClO M ' P 0' v 6 Eq FeCl M 6'8 P 6'8 v Eq 8. Escriba y ajuste la reacció de reducció de ácido arséico (H AsO ) a arsia (AsH ) por cic metálico, oxidádose este a Z (II). H AsO Z AsH Z Elemetos que cambia de valecia: As : Z : 0 Semireaccioes ajustadas e medio ácido. Por tateo se obtiee la molecular H AsO Z 8H AsH Z H O 9. La reacció etre el ácido ítrico y el cic metálico coduce a la formació de itrato de zic (II) y itrato amóico e disolució acuosa. a) Escriba y ajuste la reacció HNO Z Z(NO ) NH NO Elemetos que cambia de valecia: N : Z : 0-9 -

10 Semireaccioes ajustadas e medio ácido: Reacció molecular. Puesto que e la reacció hace falta 0 protoes ( H ), se ajusta poiedo 0 moléculas de ácido ítrico. Teiedo e cuata que de las diez solo ua se reduce a ió amoio, quedado las otras ueve para formar sales. 0HNO Z NH NO Z(NO ) H O b) Calcule el volume de ácido ítrico de desidad, g/ml y % de riqueza e peso que se ecesita para disolver g de cic. DATOS: Masas atómicas, Z 6,; O 6; N ; H E este caso o es posible hacer este cálculo por la igualdad etre uivaletes, ya que la relació estuiométrica etre el ácido ítrico y el zic o coicide co la relació etre sus valecias, debido a que el oxidate es u ácido y tambié se usa como geerador de protoes. Por la estuiometria de la reacció. HNO 0 ; HNO Z 6' ( Z) 0' 9moles Coocidos los moles de HNO puro se calcula la masa e amos. m HNO M 0' 9 6 '0 m s Co las especificacioes comerciales del ácido, se calcula el volume.. Mediate la riqueza se calcula la masa de la disolució. m() s R () 00 d d s m() s m s m d s 00 8' 6 R. Coocida la masa de la disolució y la desidad, se calcula el volume. m( d s) d m () ( d s) m s V ;V 8'mL d 0. Dadas las siguietes reaccioes: ácido sulfúrico ácido sulfhídrico azufre agua ácido sulfúrico hidróxido sódico sulfato sódico agua a) Ajuste ambas reaccioes y calcule el peso uivalete del ácido sulfúrico e cada ua de ellas. I) H SO H S S H O Elemetos que cambia de valecia. S : 6 0 S : 0 Semireaccioes ajustadas e medio ácido. Gaa e - Pierde e - Los aioes se ajusta co los protoes para formar ácidos y se obtiee la reacció molecular. H SO H S S H O - 0 -

11 M P : Masa ecesaria para que se produzca el úmero de Avogadro de reaccioes v elemetales. Para la reacció de reducció del ácido sulfúrico a Azufre elemetal, por ser u proceso red-ox, la valecia e el úmero de electroes que se trasfiere. M 98 ) P 8' H SO v 6 Eq II) H SO NaOH Na SO H O Reacció de eutralizació ácido-base. La valecia del ácido sulfúrico e este tipo de reaccioes v. es el úmero de protoes que puede ceder 98 ( H SO ) 9 Eq P b) Calcule cuatos amos de hidróxido sódico reaccioará co u uivalete de ácido sulfúrico. DATOS: S, Na, 0 6, H º ácido º base ( NaOH). m( NaOH) m m 0 0 m NaOH Eq M NaOH v ácida. El dicromato potásico, e medio ácido sulfúrico, oxida al peróxido de hidrógeo formado oxígeo y reduciédose a cromo (III) a) Ajuste por el método del ió electró la reacció que tiee lugar. K Cr O 7 H O H SO O Cr (SO ) Los elemetos que cambia de valecia so: Cr : 6 O : 0 Gaa e Pierde e - - Semireaccioes ajustadas e medio ácido. Simplificado los protoes: Su forma molecular e medio ácido sulfúrico es: K Cr O 7 H O H SO Cr (SO ) O 7 H O K SO b) Calcule el peso uivalete del dicromato potásico y del peróxido de hidrógeo e esta reacció. DATOS: Masas atómicas: Cr ; O 6; H ; K 9 Peso uivalete. Masa e amos ecesaria para que se produzca el úmero de Avogabro de reaccioes elemetales. M P : v Valecia red-ox, úmero de electroes que se trasfiere. v - -

12 K Cr H O O 7 : P : P M 9 v 6 M 7 v 9 Eq. El ácido clorhídrico cocetrado reaccioa co óxido de magaeso (IV) para dar cloro elemetal y cloruro de magaeso (II). a) Ajuste la ecuació completa por el método del ió-electró. HCl MO Cl MCl Elemetos que cambia de valecia: M : Cl : 0 Gaa electroes Pierde electroes Semireaccioes ajustadas e medio ácido: Trasformado los ioes e sales ó ácidos, se obtiee la reacció molecular ajustada. MO HCl Cl MCl H O b) Calcule el volume de ácido clorhídrico ecesario para hacer reaccioar completamete g de óxido magaeso(iv) si el ácido tiee ua riqueza del % y su desidad es de 7 g/cm. DATOS: Masas atómicas: M ; Cl,; O 6; H. Por estuiometria de la reacció: HCl ; ( HCl) ( MO ) MO 87 ml Coocidos por estuiometria los moles de ácido clorhídrico se calcula la masa de ácido puro. HCl 0'06 ; m HCl M 0'06 ml 6' ml m ( HCl) '678 Para calcular el volume ecesario, se tiee e cueta las especificacioes comerciales de la disolució (desidad y riqueza). Co la riqueza se calcula la masa de la disolució. m( s) '678 m s R d El volume, se calcula co la desidad. m '79 V ' cm d '7 cm '79 - -

13 . El permagaato (tetraoxomagaato (VII)) de potasio, e medio ácido sulfúrico, oxida al sulfato de hierro (II) y reduciédose él a magaeso (II). a) Ajuste por el método del ió electró la reacció que tiee lugar. KMO FeSO H SO MSO Fe (SO ) H O Elemetos que cambia de valecia: M : 7 Fe : Gaa electroes Pierde electroes Semireaccioes ajustadas e medio ácido. Trasformado los ioes a su forma molecular teiedo e cueta el medio de trabajo(h SO ). KMO FeSO H SO MSO Fe ( SO ) H O K SO Multiplicado por toda la ecuació para o dejar coeficietes estuiométricos fraccioarios: KMO 0 FeSO 8 H SO MSO Fe (SO ) 8 H O K SO b) Si se dispoe de ml de disolució de sulfato de hierro (II) 0 M, calcule el peso de permagaato de potasio ecesario para su completa oxidació. DATOS: masas atómicas M ; O 6; K 9 La forma mas rápida y secilla de hacer este apartado es por uivalete, auque tambié se puede hacer por estuiometria. Por uivaletes red-ox: º ( Ox) º ( Re d) ( KMO ) º º FeSO Sólico teiedo e cueta el estado de aegació de cada uo: m( KMO ) N Eq KMO Eq Disolució FeSO V () ( KMO ) '6 M( FeSO ) v 0' 0' N FeSO M v 8 Eq Sustituyedo e la igualdad (): m ( KMO ) 0' 0 '6 m (KMO ) 0 9 Por estuiometria: KMO FeSO 0 ( KMO ) ( FeSO ) M V ( KMO ) 0' 0 ' 0 moles m (KMO ) M

14 . El hipoclorito sódico (oxoclorato (I) de sodio) reaccioa co itrato de plomo (II) y se obtiee, etre otras sustacias, óxido de plomo (IV) y cloruro sódico. Escriba y ajuste las ecuacioes ióicas parciales y la reacció ióica completa. Elemetos que varía se valecia: Cl : Pb : Gaa electroes Pierde electroes Las semireaccioes ajustadas e medio ácido so: Simplificado los protoes y el agua etre los dos miembros se obtiee la reacció ióica. Completado ioes se obtiee la reacció molecular. NaClO Pb NO H O NaCl PbO HNO. a) Defia los coceptos de oxidació y reducció e idique como varía los úmeros de oxidació e cada caso. Oxidació: Proceso e el que u átomo ó upo de átomos pierde electroes. Aumeta su valecia. Reducció: Proceso e el que u átomo ó upo de átomos gaa electroes. Dismiuyedo su valecia. b) A qué tipo de procesos correspode las semirreaccioes? : () H O H O... () H O O... () H O H O... El oxigeo cambia de valecia a, gaa electroes, luego es u proceso de reducció. () H O O... El oxigeo cambia de valecia a 0, pierde electroes, luego es u proceso de oxidació. c) Ajuste ambas reaccioes. () H O H e H O () La seguda reacció se puede ajustar e medio ácido o e medio básico. Básico: O OH e O H O Ácido: H H O e O H - -

15 6. El ácido ítrico oxida al ácido sulfhídrico a azufre mietras que él se reduce a ió amoio. a) Ajuste dicha reacció por el método del ió-electró. HNO H S S NH Elemetos que cambia su valecia: N : S : 0 Gaa electroes Pierde electroes Semireaccioes ajustadas e medio ácido: Los 0 protoes los repartimos de la siguiete forma: 8H formado moléculas de H S H formara moléculas de HNO, de las dos moléculas, ua se reduce a ió amoio y la otra se matiee como itrato para formar sales itradas (Ió portador). HNO H S NH NO S H O b) Calcule qué volume de ácido ítrico 0, M será ecesario para oxidar 0,0 amos de ácido sulfhídrico. DATOS: Masas atómicas: S O 6 N H Se puede hacer de dos formas: () Por uivaletes: º Ox liquido Teiedo e cueta el estado de aegació ( HNO ) º ( H S) V( HNO ) N HNO Re d Sólido m H Eq ( S) ( H S) M N M v ; Eq - v Dode v es la valecia red-ox, úmero de electroes que se trasfiere e la semireacció. m( H S) M( HNO ) V( HNO ) v( HNO ) M( H S) v( H S) Sustituyedo por los valores: 0'0 0' V( HNO ) 8 Despejado V(HNO ) 0 L ml () Por estuiometria: HNO H S ; 0'0 0 ( HNO ) ( H O) ( HNO ) 6' - -

16 Coociedo el úmero de moles, se calcula el volume co la molaridad. M ; V 6' 0 V M 0' V HNO 6' ml 6' 0 7. (Juio 000) El cloro molecular e presecia de hidróxido de sodio se trasforma e cloruro de sodio y clorato de sodio. a) Ajuste la reacció que tiee lugar por el método del ió electró. Cl NaOH NaCl NaClO Se produce ua reacció de dismiució. U mismo elemeto ( Cl ) se reduce y se oxida. Cl : 0 Cl : 0 Semireaccioes ajustadas e medio básico. Gaa electroes Pierde electroes L Completado los ioes co Na se obtiee la ecuació molecular. Cl NaOH 0NaCl NaClO 6H O 6 b) Calcule cuátos amos de hidróxido de sodio será ecesario añadir para que reaccioes u mol de cloro. DATOS: Masas atómicas: Na ; O 6; H Por la estuiometria de la reacció: NaOH ; ( NaOH) ( Cl ) moles Cl 6 m ml ( NaOH) ( NaOH) M( NaOH) moles Los ioes bromato oxida a los ioes bromuro e medio ácido, origiádose bromo molecular. a) Ajuste dicha reacció por el método del ió electró. H BrO Br Br Elemetos que cambia de valecia: Br : 0 Br : 0 Gaa electroes Pierde electroes Semireaccioes ajustadas e medio ácido: Si o se especifica el ácido, la reacció molecular se puede dejar de la siguiete forma. NaBrO 0NaBr H 6Br 6H O K - 6 -

17 b) Calcule los amos de bromato potásico que so ecesarios para oxidar completamete el bromuro potásico coteido e 0 ml de ua disolució 0, M de dicha sal. Datos: Masa atómicas, Br 80, O 6, K 9 El apartado se puede hacer por estuiometria o por uivaletes. i) Estuiometria: KBrO ; ( KBrO ) ( KBr) KBr 0 Coocido el úmero de moles y teiedo e cueta que el KBr está e disolució: ( KBrO ) M( KBr) V( KBr) ( KBrO ) 0, mol m( KBrO ) ( KBrO ) PM( KBrO ) 0 mol 67 0,67 mol ii) Por uivaletes: E el puto de uivalecia se debe cumplir: º ( Ox) º ( Re d) º KBrO º KBr Teiedo e cueta los estados de aegació de cada uo: m( K( BrO )) N( KBr) V( KBr) P( KBrO ) Líquido Sólido De las semireaccioes, se obtiee la valecia de cada proceso, ecesaria para calcular el peso KBr. uivalete del bromato potásico P KBrO y la ormalidad del bromuro potásico M( KBrO ) 67 ( KBrO ) ' v N KBr M v 0' 0 ' Sustituyedo e la igualad; Despejado: m ( KBrO ) ' 0' 0 0 ( KBrO ) 0' m m Tambié se puede calcular por la estuiometria de la reacció: 9. El peróxido de hidrógeo reaccioa co permagaato de potasio [tetraoxomagaato (VII) de potasio], e medio ácido sulfúrico, formádose ua disolució acuosa de sulfato de magaeso (II) y sulfato de potasio, y desprediédose oxígeo. DATOS: R 0.08 atm L mol K. Masas atómicas: M.9; O 6; K 9. a) Escriba y ajuste la reacció molecular completa. H O KMO H SO MSO K SO O Elemetos que cambia de valecia: M : 7 O : 0 Gaa electroes Pierde electroes - 7 -

18 Semireaccioes ajustadas e medio ácido. Se trasforma los ioes e moléculas teiedo e cueta el medio de trabajo (H SO ), y los catioes presetes (K ). H O KMO H SO MSO K SO O 8 H O b) Calcule el volume de disolució M de permagaato de potasio empleado, si se desprediero L de oxígeo, medidos a 0ºC y atm. Dos formas de resolver el apartado, por estuiometria o por uivaletes: Por la estuiometria de la reacció: KMO P V( O ) ( KMO ) ( O ) O R T ( KMO ) 0' 089 moles 0'08 7 coocidos los moles de soluto (KMO ) y la cocetració de la disolució se calcula el volume mediate la defiició de molaridad. M V Por uivaletes: ds ( mol) () l 0'089 V d s () l 0'089 M ( mol ) l ( L) 89( ml) º Eq- (KMO ) º Eq- (H O ) Teiedo e cueta el estado de aegació de cada uo: N KMO V KMO O v O La ormalidad de oxidate se puede relacioar co la molaridad mediate la ecuació: N M v Y el úmero de moles de oxígeo se calcula mediate la ecuació de gases ideales. P VO M KMO v KMO V KMO v O R T Teiedo e cueta que la valecia red-ox es el úmero de electroes que se trasfiere e la semirreacció, la valecia del permagaato potásico es y la del peroxido de hidrógeo es, sustituyedo: mol V() l ( mol) l mol 0'08 7 mol ( KMO M ) 0'089( L) 89 V cm - 8 -

19 0. (Septiembre 000) Para determiar la cocetració de ió yoduro de ua disolució se utiliza permagaato de potasio (tetraoxomagaato (VII) de potasio) e medio ácido, siedo los productos de la reacció yodo y magaeso (II). a- Escriba y ajuste la reacció que tiee lugar. H KI KMO I M Elemetos que cambia de valecia: M : 7 Gaa electroes I : 0 Semireaccioes ajustadas e medio ácido. Pierde electroes La reacció molecular si especificar el tipo de ácido quedaría de la siguiete forma: 0KI KMO 6H I M K 8H O b- Si para valorar 8. ml de ua disolució de yoduro de potasio se gastaro 7.6 ml de permagaato de potasio 0.08 M, cuál será la cocetració de la disolució de yoduro de potasio? Este apartado se puede hacer por estuiometria o por uivaletes: Estuiometria KI KMO 0 ( KI) ( KMO ) Para disolucioes, teiedo e cueta la defiició de molaridad, el úmero de moles se puede expresar e fució del volume y de la cocetració M( KI) V( KI) M( KMO ) V( KMO ) sustituyedo M KI 8' 0 0'08 7'6 0 M ( KI) 0' 6 Equivaletes º Eq- (KMO ) º Eq- (KI) teiedo e cueta que se trata de disolucioes: N KMO VKMO N KI V KI teiedo e cueta la relació etre la molaridad y la ormalidad N M v M KMO v KMO VKMO M KI v KI V KI la valecia red-ox es el úmero de electroes que se trasfiere e la semirreacció, la valecia del permagaato potásico es y la del yoduro es, sustituyedo: despejado la molaridad 0'08 7'6 0 M KI M KI 0'6 8' 0-9 -

20 . (Septiembre 00) El ácido clórico [trioxoclorato (V) de hidrógeo] reaccioa co yodo e medio acuoso obteiédose ácido yódico [trioxoyodato (V) de hidrógeo] y ácido clorhídrico. a. Escriba y ajuste la reacció por el método del ió-electró. H O HClO I HIO HCl Elemetos que cambia de valecia: Cl : Gaa electroes I : 0 Pierde electroes Semireaccioes ajustadas e medio ácido. Completado los ioes co protoes se llega a la ecuació molecular HClO I H O HCl 6HIO b. Qué volume de ácido clórico M hará falta para que la reacció co 80 g de yodo sea completa? Datos. Masas atómicas: I 7; Cl ; O 6; H Para calcular el volume de ácido clórico M ecesario se tiee e cueta la estuiometria de la reacció. HClO I ( HClO ) ( I ) ( ) m I M I ' moles coocidos los moles de soluto (HClO ) y la cocetració de la disolució se calcula el volume mediate la defiició de molaridad. M V ds ( mol) () l 0' V d s () l 0'6 M ( mol ) l ( L) 60( ml) El problema tambié se puede resolver por uivaletes. º Eq- (Ox) º Eq- (Red) º Eq ( HClO ) º Eq ( I ) teiedo e cueta el estado de aegació de cada compoete m I N HClO V HClO Eq I co la relació etre la molaridad y la ormalidad y la defiició de uivalete la ecuació se trasforma e: m I M HClO v HClO V HClO M I v Valecia: º de e que se trasfiere e cada semireacció. Sustituyedo 80 6 VHClO 7 0 V 0'6 HClO ( L) I - 0 -

21 . (Juio 000) El cloro se obtiee por oxidació del ácido clorhídrico co dióxido de magaeso pasado el magaeso a estado de oxidació dos. a) Escriba y ajuste la reacció. HCl MO Cl MCl Elemetos que cambia de valecia: M : Cl : 0 Gaa electroes Pierde electroes Semireaccioes ajustadas e medio ácido: Trasformado los ioes e sales ó ácidos, se obtiee la reacció molecular ajustada. MO HCl Cl MCl H O b) Cuátos moles de dióxido de magaeso hay que utilizar para obteer dos litros de cloro gas, medidos a ºC y ua atmósfera? Datos: R 0,08 atm. L. mol -. K -. Por estuiometria de la reacció: MO P V ; ( MO ) ( Cl ) 0'08 moles Cl R T 0'08 98 c) Qué volume de ácido clorhídrico M se ruiere para obteer los dos litros de cloro del apartado b)? Teiedo e cueta la relació estuiométrica etre el cloro y el ácido clorhídrico: ( HCl) ( Cl ) 0'08 0'8 moles coocidos los moles de soluto (HCl) y la cocetració de la disolució se calcula el volume mediate la defiició de molaridad. M V ds ( mol) () l 0'8 V d s () l 0' 6 M ( mol ) l ( L) 6( ml). (Septiembre 999) U amo de u mieral de hierro se disuelve e ácido sulfúrico. Para oxidar todo el Fe(II) formado a Fe (III), se emplea 0 ml de disolució 0, N (0,0 M) de permagaato potásico, reduciédose el magaeso a M (II). Masa atómica del Fe 8. a) Escriba y ajuste la reacció del Fe(II) co el ió permagaato. Disolució del Fe e ácido sulfúrico. Fe H SO Fe H SO Oxidació del ió ferroso a férrico co permagaato e medio ácido. Fe KMO H Fe M - -

22 Elemetos que cambia de valecia: M : 7 Fe : Gaa electroes Pierde electroes Semireaccioes ajustadas e medio ácido. Teiedo e cueta que se trabaja e media ácido sulfúrico, la reacció molecular queda de la siguiete forma: KMO FeSO H SO MSO Fe ( SO ) H O K SO b) Calcule el porcetaje de hierro e el mieral. m Fe %( Fe) 00 m Mieral Para coocer la masa de hierro que tiee el mieral es ecesario calcular la masa de Fe que ha reaccioado. La masa de Fe que ha reaccioado se puede calcular por estuiometria a partir de la reacció ióica o por uivaletes. i) Por estuimetria: MO Fe 8H M Fe H O Fe : ( ) MO Fe MO : ( Fe ) M( MO ) V( MO ) ( Fe ) 0, mol m( Fe) m( Fe ) ( Fe ) Pm( Fe) 0 mol,8 0, mol El porcetaje de hierro e el mieral es: m Fe 0' %( Fe) '% m Mieral ii) Por uivaletes: Si se parte de u amo de mieral, la masa de hierro se calcula mediate los datos de la volumetría red-ox. E el puto de uivalecia se debe de cumplir: º Eq Ox º Eq Re d Teiedo e cueta el estado de aegació del permagaato (ds), y el dato que se busca de hierro (m): m Re d N Ox VOx Eq Red Para esta reacció el uivalete amo del hierro es: M '8 Eq Eq Fe v por trasferir u úico electró e la semireacció de oxidació. Sustituyedo los datos: m 0' 0 Fe 0 m 0' '8 Fe El porcetaje de hierro e el mieral es: m Fe 0' %( Fe) '% m Mieral - -

23 . El ácido sulfúrico cocetrado reaccioa co el bromuro de potasio para dar sulfato de potasio, bromo molecular, dióxido de azufre y agua. a) Formular y ajustar las semirreaccioes ióicas correspodietes y la reacció global completa. H SO KBr K SO Br SO H O Elemetos que cambia de valecia: S : 6 Gaa electroes Br : 0 Pierde electroes Semireaccioes ajustadas e medio ácido SO H e SO H O Reducció Br e Br Oxidació SO Br H SO Br H O Reacció ióica global H SO KBr Br SO K SO H O Reacció global b) Determiar el peso uivalete del agete oxidate. OXIDANTE: H SO. P u. 98/ g/eq c) Hallar los cm de bromo que se obtedrá al tratar 0 g de bromuro de potasio co ácido sulfúrico e exceso. (La desidad del bromo a temperatura ordiaria es 9 g/cm.) i) Estuiometria. Br KBr : m( KBr) 0 Br KBr 0, m( KBr) 9 mol m( Br ) Br Pm Br 0, mol 60.6 mol m( Br ) m( Br ) '6 d Br V( Br ) '6 cm V( Br ) d Br '9 ii) Equivaletes red-ox. º Eq ( KBr) º Eq ( Br ) 0 m m 60 0 ( KBr) <> Eq - 0' º Eq - ( Br ) m( Br ) 0' '6 9 Eq - 60 m( Br ) m( Br ) '6 d Br V( Br ) '6 cm V( Br ) d Br '9. Para determiar la catidad de cromo que cotiee cierto mieral se trasforma el cromo e dicromato de sodio y se forma ua disolució que se valora, ua vez acidulada, co ua disolució de sulfato de hierro (II). a) Escribir la ecuació redox correspodiete y ajustarla (los productos formados so sulfato de hierro (III), sulfato de cromo (III), sulfato de sodio y agua). Na Cr O 7 FeSO H SO Fe (SO ) Cr (SO ) Na SO H O Los elemetos que cambia de valecia so: Cr : 6 Fe : Semireaccioes ajustadas e medio ácido. - Gaa e - Pierde e - -

24 Completado los ioes, se obtiee la reacció molecular. Na CrO7 6FeSO 7H SO Fe SO Cr SO Na SO 7H O b) Cuátos amos de sulfato de hierro (II) heptahidratado se ecesita para preparar litro de disolució 0 M? Primero se calcula la masa de sal ahidra ecesaria mediate la defiició de ormalidad y luego se calcula la masa de sal hidratada. m M Pm V(l) V() l Para el sulfato de hierro, la valecia redox es, que es el e que trasfiere e su semirreacció. m 0 ' m( FeSO ) 60'8 Para calcular la masa de sal hidratada, se busca la relació etre ambas sales: FeSO 7H O m( FeSO 7H O) m( FeSO ) FeSO 78 m( FeSO 7H O) 60'8 ' c) Se esayó ua muestra de amos y e la valoració se gastaro 0 cm de disolució 0 M de sulfato de hierro (II). Qué tato por cieto de cromo e peso cotiee el mieral? Por estuiometria se calcula la masa de dicromato de sodio. Na CrO7 : ( NaCrO7 ) ( FeSO ) : ( NaCrO7 ) M( FeSO ) V FeSO , mol NaCrO7 0 0 L, 0 mol 6 L m Na mol para calcular la masa de cromo se busca la relació másica de este e el dicromato potásico. Cr m( Cr) m( Na CrO7 ) 0'87 0' Na CrO Riqueza e cromo del mieral m ( Cr) 0' R Cr '% m Mieral ' ( Cr O ) ( Na Cr O ) Pm( Na Cr O ), 0 mol 6 0,87 La masa de dicromato posbásico tambié se puede calcular mediate uivaletes red-ox. º Eq Ox º Eq Re d ( Cr O ) m Na ( Cr O ) m Na Eq 7 0' 0 0 V N FeSO ( Cr O ) 0'87 m Na 7 - -