2bachquiproblemasresueltosvuestros0607

5/27/2018 2BachQuiProblemasResueltosVuestros0607

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Problemas de Qumica 2 Bachillerato PAU -Transferencia 05/04/2014 Pg. 1

Licencia Creative Commons 3.0. Autor: Antonio Jos Vasco Merino

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1. Calcule los gramos de cido actico que se deben disolver en agua para obtener 500 mL de unadisolucin que tenga unpH= 2,72.

DDaattooss:: Ka(cido actico) = 1,80105

; Masas atmicas: Mat(g mol1

): H = 1,0 ; C = 12,0 ; O = 16,0

mHAc6,15 g.

Solucin: ComopH= 2,72[H3O+]= 102,721,91103M

Aplicando el equilibrio:HAc + H2O H3O

+ + Ac

inicial c 10 M 0 0gastado x 0 0formado 0 x x

en el equilibrio cx x= 1,91103M xLa expresin de la constante es:

a =[H3O

+][Ac]

[HAc]=

2

= 1,80105M.

que despejando (se puede suprimir laxen el denominador no lo vamos a hacer) da:

=2

a+

(1,91103M)2

1,80105M+ 1,91103M 2,05101M

Por ltimo, y como la masa molecular del cido actico, CH3COOH, es:12,0 1 + 1,0 3 + 12,0 1 + 16,0 2 + 1,0 1 = 60,0,

=

m

= m 2,05101M 0,500 L 60,0 g mol1= 6,15 g.

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2. Calcule los gramos de cido cianhdrico, HCN, necesarios para preparar 300 mL de unadisolucin acuosa del cido cuyopH= 4,80.DDaattooss:: Ka(HCN) = 4,9010

10; Masas atmicas: Mat(g mol

1): H = 1,0 ; C = 12,0 ; N = 14,0

mHCN4,12 g.

Solucin: ComopH= 4,80[H3O+]= 104,801,58105M

Aplicando el equilibrio:HCN + H2O H3O

+ + CN

inicial c 107M 0 0gastado x 0 0formado 0 x x


a =[H3O

+][CN]

[HCN]=

2

= 4,901010M.


=2

a+

1,58105M2

4,901010M+ 1,58105M 0,509 M

Por ltimo, y como la masa molecular del cido cianhdrico, HCN, es:1,0 1 + 12,0 1 + 14,0 1 = 27,0,

=

m

= m 0,509 M 0,300 L 27,0 g mol1 4,12 g.

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3. Calcule:a) elpHde una disolucin 0,10 M de cido actico, CH3COOH, cuyo grado de disociacin

es 1,33 %;b) la constante Kadel cido actico.

a)pH2,88 ; b) Ka1,79105

M.

Solucin: Como el grado de disociacin es 1,33 % (1,33102), el valor dexser:x= c= 0,10 M 1,33102= 1,33103M

a) Por lo tanto, [H3O+]= 1,33103MpH= log [H3O

+]= log (1,33103M) 2,88.

b) Aplicando el equilibrio:

HAc + H2O H3O+

+ Ac

inicial 0,10 M 107M 0 0gastado 1,33103M 0 0formado 0 1,33 103M 1,33103M

en el equilibrio 0,10 1,331 03M 1,33103M 1,33103MLa expresin de la constante es:

a =[H3O

+][Ac]

[HAc]=

(1,33103M)2

0,10 1,33103M 1,79105M.

Se poda haber suprimido 1,33103M en el denominador para aproximar no lo hemos hecho).
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/


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4. Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:a)Ordene las disoluciones A, B, C y D de menor a mayor acidez e indique si son cidas,bsicas o neutras.

A:pH= 4 ; B: [OH

]= 1013M ; C: [H3O+]= 107M ; D:pOH= 5.

b)Calcule los gramos de cido actico CH 3COOH que se deben disolver en agua paraobtener 500 mL de una disolucin que tenga unpH= 2,72.

DDaattooss:: Ka= 1,80105


): H = 1,0 ; C = 12,0 ; O = 16,0

a) D (bsica) < C (neutra) < A (cida) < B (muy cida) ; b) mHAc6,15 g.

Solucin: a) Para ordenarlas las convertimos todas apH(pH+pOH= 14):A:pH= 4 ; B: [OH

]= 1013M pOH= 13 pH= 1 ; C: [H3O

+]= 107M pH= 7;

D:pOH= 5pH= 9.Orden de acidez: D (bsica) < C (neutra) < A (cida) < B (muy cida). Hemos tenido en cuentaque la neutralidad se produce apH= 7.b) ComopH= 2,72[H3O

+]= 102,721,91103M


+ + Ac



a =[H3O

+][Ac]

[HAc]=

2

= 1,80105M.


=2

a+

(1,91103M)2

1,80105M+ 1,91103M 2,05101M


=

m

= m 2,05101M 0,500 L 60,0 g mol1= 6,15 g.

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5. Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:a)Complete los siguientes equilibrios cidobase identificando, de forma razonada, los pares

cidobase conjugados:a.1) _____ + H2O S2+ H3O+a.2) NH4

++ OH

H2O + _____

a.3) I

+ H2O OH+ _____

b)Calcule los gramos de cido actico CH3COOH que se deben disolver en agua para obtener500 mL de una disolucin que tenga unpH= 2,72.

DDaattooss:: Ka= 1,80105; Masas atmicas: Mat(g mol

1): H = 1,0 ; C = 12,0 ; O = 16,0

a.1) HS

/S2

y H3O+/H2O; a.2) NH4

+/NH3y H2O/OH

; HI/I

y H2O/OH

. ; b) mHAc6,15 g.

Solucin: a.1) HS

(ya que tiene que aportar el protn que tiene de ms el H 3O+ sobre el H2O

inicial). Pares cidobase conjugados: HS

/S2

y H3O+/H2O.

a.2) NH3(ya que es el producto que se forma al perder el protn que tiene de ms el H2O sobre elOHinicial). Pares cidobase conjugados:NH4+/NH3y H2O/OH.a.3) HI (ya que es el producto que se forma al ganar el protn que tiene de menos el OH

sobre el

H2O inicial). Pares cidobase conjugados: HI/I

y H2O/OH

.b) ComopH= 2,72[H3O

+]= 102,721,91103M


+ + Ac



a =[H3O

+][Ac]

[HAc]=

2

= 1,80105M.


= 2

a+ (1,9110

3M)2

1,80105M+ 1,91103M 2,05101M


=

m

= m 2,05101M 0,500 L 60,0 g mol1= 6,15 g.


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6. Ajuste en medio cido los siguientes procesos redox por el mtodo de ionelectrn:a) MnO4

+ NO2 Mn

2++ NO3

b) H2S + H2SO3 S + H2Oa) H2O + 5 NO2+ MnO4

5 NO3

+ 2 H

++ Mn

2+ ; b) H2S + H2SO3 3 S + 3 H2O.

Solucin:a) NO2 NO3

ox. inicial

NO2 NO3

= ajustamos N

H2O + NO2 NO3

1 ajustamos O con agua

H2O + NO2 NO3

+ 2 H+ 2 ajustamos H con protones

H2O + NO2 NO3

+ 2 H++ e

1 ajustamos e

MnO4

Mn red. inicial

MnO4

Mn2+

= ajustamos Mn

MnO4

Mn2+

+ 4 H2O 4 ajustamos O con agua

8 H++ MnO4

Mn

2++ 4 H2O 8 ajustamos H con protones

5 e+ 8 H++ MnO4 Mn2++ 4 H2O 5 ajustamos e

H2O + NO2 NO3

+ 2 H++ e

5 oxidacin

5 e

+ 8 H + MnO4

Mn + 4 H2O = reduccin

5 H2O + 5 NO2 + 8 H + MnO4

5 NO3

+ 10 H + Mn + 4 H2OH2O + 5 NO2 + MnO4

5 NO3

+ 2 H

++ Mn

2+ (quitamos los H

+y el H2O de ms)

El oxidante es el MnO4

(semirreaccin de reduccin) y el reducto r el NO2(oxidacin).b) S

2 S ox. inicial

S2

S = ajustamos S

S2

S + 2 e

2 ajustamos e

SO3 S red. inicial

SO32

S = ajustamos S

SO32

S + 3 H2O 3 ajustamos O con agua

6 H++ SO3

2 S + 3 H2O 6 ajustamos H con protones

4 e+ 6 H++ SO32 S + 3 H2O 4 ajustamos e

S2

S + 2 e

2 oxidacin

4 e

+ 6 H++ SO3

2 S + 3 H2O = reduccin

2 S+ 6 H + SO3

3 S + 3 H2O

H2S + H2SO3 3 S + 3 H2O (reaccin molecular total)El oxidante es el SO3

2(semirreaccin de reduccin) y el reductor el S

2(oxidacin).

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7. Ajuste la ecuacin inica y molecular, por el mtodo de ionelectrn, de la siguiente reaccin:K2Cr2O7+ FeSO4+ H2SO4 Cr2(SO4)3+ Fe2(SO4)3+ K2SO4+ H2O.

6 FeSO4+ 7 H2SO4+ K2Cr2O7 3 Fe2(SO4)3+ Cr2(SO4)3+ 7 H2O + K2SO4.

Solucin:Fe Fe ox. inicial

Fe2+

Fe3+

= ajustamos Fe

Fe2+

Fe3+

+ e 1 ajustamos e

Cr2O72

Cr3+

red. inicial

Cr2O7

2 Cr 2 ajustamos Cr

Cr2O72

2 Cr

3+

+ 7 H2O 7

ajustamos O con agua14 H++ Cr2O7

2 2 Cr


6 e

+ 14 H++ Cr2O7

2 2 Cr

3++ 7 H2O 6 ajustamos e

Fe Fe + e 6 oxidacin

6 e

+ 14 H++ Cr2O7

2 2 Cr

3++ 7 H2O = reduccin

6 Fe2+

+ 14 H++ Cr2O7

2 6 Fe

3++ 2 Cr

3++ 7 H2O

6 FeSO4+ 7 H2SO4+ K2Cr2O7 3 Fe2(SO4)3+ Cr2(SO4)3+ 7 H2O + K2SO4

(aadimos 2 K+y 13 SO4

2en cada lado reaccin molecular total)


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8. Ajuste la siguiente reaccin en forma molecular por el mtodo de ionelectrn:I2(s) + HNO3(ac) HIO3(ac) + NO2(g) + H2O().

I2+ 10 HNO3 2 HIO3+ 10 NO2+ 4 H2O.

Solucin:I2 IO3

ox. inicial

I2 2 IO3 2 ajustamos I

6 H2O + I2 2 IO3 6 ajustamos O con agua

6 H2O + I2 2 IO3+ 12 H

+ 12 ajustamos H con protones

6 H2O + I2 2 IO3+ 12 H

++ 10 e

10 ajustamos e

NO3

NO2 red. inicial

NO3

NO2 = ajustamos N

NO3

NO2+ H2O 1 ajustamos O con agua

2 H++ NO3

NO2+ H2O 2 ajustamos H con protones

e+ 2 H++ NO3 NO2+ H2O 1 ajustamos e6 H2O + I2 2 IO3

+ 12 H

++ 10 e

= oxidacin

e

+ 2 H + NO3

NO2+ H2O 10 reduccin

6 H2O + I2+ 20 H + 10 NO3 2 IO3

+ 12 H + 10 NO2+ 10 H2O

I2+ 8 H++ 10 NO3

2 IO3

+ 10 NO2+ 4 H2O (quitamos H

+y H2O de ms)

I2+ 10 HNO3 2 HIO3+ 10 NO2+ 4 H2O (Reaccin global ajustada)Para llegar a la reaccin global ajustada hemos aadido 2 H

+en cada lado de la reaccin, para que

no queden iones sueltos.

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9. Ajuste las siguientes ecuaciones. Identifique al oxidante y al reductor y escriba lascorrespondientes semireacciones:a) Fe + O2 Fe2O3b) Cl2+ NaBr NaCl + Br2c) Si + F2 SiF4

d) H2+ Cl2

HCla) 4 Fe + 3 O22 Fe2O3; Fe (red) Fe3+

+ 3 e

; O2(ox) + 4 e

2 O2

; b) Cl2+ 2 NaBr 2NaCl + Br2; Cl2(ox) + 2 e

2 Cl

; 2 Br

(red) Br2+ 2 e

; c) Si + 2 F2SiF4; Si (red)

Si4+

+ 4 e

; F2(ox) + 2 e

2 F

; d) H2+ Cl22 HCl; H2(red)2 H++ 2 e

; Cl2(ox) + 2 e

2 Cl

.

Solucin: No es necesario recurrir al mtodo de ionelectrn (por ser las reacciones muy fciles ycomo mucho con tres elementos distintos) por lo que (ox) significa oxidante y no oxidacin quees justo al revs; (red) significa reductor:a) 4 Fe + 3 O2 2 Fe2O3; Fe (red) Fe

3++ 3 e

; O2(ox) + 4 e

2 O

2.

b) Cl2+ 2 NaBr 2 NaCl + Br2; Cl2(ox) + 2 e

2 Cl

; 2 Br

(red) Br2+ 2 e.

c) Si + 2 F2 SiF4; Si (red) Si

4+

+ 4 e

; F2(ox) + 2 e

2 F

.d) H2+ Cl2 2 HCl ; H2(red) 2 H++ 2 e

; Cl2(ox) + 2 e

2 Cl

.


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10. Ajuste las siguientes reacciones (inica y molecular), por el mtodo de ionelectrn,indicando cul es el proceso de oxidacin y cul el de reduccin.

a)KNO3 + Zn + H2SO4 ZnSO4 + (NH4)2SO4 + K2SO4 + H2Ob)KIO3 + Al + HCl I2 + AlCl3 + KCl + H2O

a) 2 KNO3 + 8 Zn + 10 H2SO4 8 ZnSO4 + (NH4)2SO4 + K2SO4 + 6 H2O ;b) 36 HCl + 6 KIO3 + 10 Al 3 I2+ 18 H2O + 10 AlCl3+ 6 KCl.

Solucin:a) Zn Zn

2+ ox. inicial

Zn Zn = ajustamos Zn

Zn Zn2+

+ 2 e 2 ajustamos e

NO3

NH4+ red. inicial

NO3

NH4+ = ajustamos N

NO3

NH4 + 3 H2O 3 ajustamos O con agua

10 H++ NO3

NH4

++ 3 H2O 10 ajustamos H con protones

8 e

+ 10 H++ NO3

NH4

++ 3 H2O 8 ajustamos e

Zn Zn2+

+ 2 e 4 oxidacin

8 e+ 10 H++ NO3 NH4

++ 3 H2O = reduccin

4 Zn + 10 H++ NO3

4 Zn

2++ NH4

++ 3 H2O

KNO3 + 4 Zn + 5 H2SO4 4 ZnSO4 + (NH4)2SO4 + K2SO4 + 3 H2O(aadimos 1 K

+y 5 SO4

2en cada lado reaccin molecular total)

2 KNO3 + 8 Zn + 10 H2SO4 8 ZnSO4 + (NH4)2SO4 + K2SO4 + 6 H2O(multiplicamos por 2 para evitar coeficientes estequiomtricos fraccionarios)

b) Al Al ox. inicial

Al Al3+

= ajustamos Al

Al Al3+

+ 3 e 3 ajustamos e

IO3

I2 red. inicial

2 IO3 I2 2 ajustamos I

2 IO3 I2+ 6 H2O 6 ajustamos O con agua

12 H+

+ 2 IO3

I2+ 6 H2O 12 ajustamos H con protones10 e

+ 12 H

++ 2 IO3

I2+ 6 H2O 10 ajustamos e

Al Al3+

+ 3 e 10 oxidacin

10 e+ 12 H

++ 2 IO3

I2+ 6 H2O 3 reduccin

36 H++ 6 IO3

+ 10 Al 3 I2+ 18 H2O + 10 Al

3+

36 HCl + 6 KIO3 + 10 Al 3 I2+ 18 H2O + 10 AlCl3+ 6 KCl

(aadimos 6 K+y 36 Cl

en cada lado reaccin molecular total)


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11. Considerando la siguiente reaccin redox:K2Cr2O7+ H2SO4+ KCl Cr2(SO4)3+ Cl2+ K2SO4+ H2O,

a)Nombre todos los componentes.b) Identifique el reductor y el oxidante de la reaccin. Raznelo.c)Escriba las semirreacciones de oxidacin y reduccin, as como la ecuacin molecular

ajustada.d)Cuntos litros de Cl2se obtendrn (a 25 C y 1,2 atm) tras la reaccin de 100 mL de una

disolucin 0,030 M de K2Cr2O7?a) Dicromato de potasio, cido sulfrico, cloruro de potasio, sulfato de cromo(3+), cloro, sulfatode potasio y agua ; b) Reductor: Cl

; oxidante: Cr2O7

2; c) ox: 2 Cl

Cl2+ 2 e

; red:

6 e

+ 14 H++ Cr2O7

2 2 Cr

3++ 7 H2O ; reaccin global:

6 KCl + 7 H2SO4+ K2Cr2O7 3 Cl2+ Cr2(SO4)3+ 7 H2O + 4 K2SO4; d) VCl21,8 dL.

Solucin: a) Reacciona el dicromato de potasio heptaoxidodicromato de potasio ooxidobis(trioxidocromato)(2) de potasio con cido sulfrico tetraoxidosulfato(2) dehidrgeno o dihidroxidodioxidoazufre y con cloruro de potasio para obtener sulfato de cromo(III)o tetraoxidosulfato(2) de cromo(3+), cloro dicloro, sulfato de potasio otetraoxidosulfato(2) de potasio y agua.b) El oxidante se encuentra en la reduccin y es la especie que se reduce, ya que al mismo tiempooxida a la otra especie redox de los productos; por lo tanto es el ion dicromato (Cr2O7

2). El

reductor, siguiendo el razonamiento opuesto, es el ion cloruro (Cl

).Cl

Cl2 ox. inicial

2 Cl

Cl2 2 ajustamos Cl

2 Cl

Cl2+ 2 e 2 ajustamos e

Cr2O72 Cr3+ red. inicial

Cr2O72

2 Cr3+

2 ajustamos Cr

Cr2O72

2 Cr3+


14 H++ Cr2O7

2 2 Cr


6 e

+ 14 H++ Cr2O7

2 2 Cr


2 Cl Cl2+ 2 e

3 oxidacin

6 e+ 14 H

++ Cr2O7

2 2 Cr


6 Cl

+ 14 H++ Cr2O7

2 3 Cl2+ 2 Cr

3++ 7 H2O

6 KCl + 7 H2SO4+ K2Cr2O7 3 Cl2+ Cr2(SO4)3+ 7 H2O + 4 K2SO4

(aadimos 8 K+y 7 SO4

2por cada lado)

b) Aplicando la ecuacin de los gases perfectos,pV= nRT,

=

=

100 mL 0,030 mol1 000 mL

3 mol Cl21 mol K2Cr2O7 0,082atm Lmol K

298 K

1,2 atm 0,18 L de Cl2.


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12. Considere la reaccin HNO3+ Cu Cu(NO3)2 + NO(g) + H2Oa) Ajuste la reaccin por el mtodo de ionelectrn.b) Defina los conceptos de oxidante, reductor, oxidacin y reduccin.c) Calcule las masas equivalentes de HNO3y Cu

2+.

d) Qu volumen de NO, medido a 1,00 atm y 273 K se desprender si se oxidan 2,50 g decobre metlico?

DDaattooss:: Masas atmicas: Mat(g mol1

): H = 1,0 ; C = 12,0 ; O = 16,0 ; Cu = 63,5 ;R= 0,082 atm L mol1K1

a) 3 Cu + 8 HNO3 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H 2O ; b) oxidante: reactivo que captaelectrones en una reaccin redox ; reductor: reactivo que cede electrones en una reaccin redox; oxidacin: proceso en el cual un reactivo cede electrones ; reduccin: proceso en el que unreactivo gana electrones ; c) m

eqHNO3= 21 g ; m

eqCu2+ 31,7 g ; c)

V

0,59 L de NO.

Solucin: a)Cu Cu

2+ ox. inicial

Cu Cu = ajustamos Cu

Cu Cu2+

+ 2 e 2 ajustamos e

NO3

NO red. inicial

NO3

NO = ajustamos N

NO3

NO + 2 H2O 2 ajustamos O con agua

4 H++ NO3

NO + 2 H2O 4 ajustamos H con protones

3 e

+ 4 H++ NO3

NO + 2 H2O 3 ajustamos e

Cu Cu2+

+ 2 e 3 oxidacin

3 e+ 4 H + NO3 NO + 2 H2O 2 reduccin

3 Cu + 8 H++ 2 NO3

3 Cu

2++ 2 NO + 4 H2O

3 Cu + 8 HNO3 3 Cu(NO3)2+ 2 NO + 4 H2O (aadimos los iones que faltan)Para llegar a esta ltima reaccin hemos aadido 6 NO3

en ambos lados de la reaccin para

convertir iones en compuestos.b) Oxidante: reactivo que capta electrones en una reaccin redox; reductor: reactivo que cedeelectrones en una reaccin redox; oxidacin: proceso por el cual un reactivo cede electrones;reduccin: proceso por el cual un reactivo capta electrones.c) La masa equivalente de una sustancia se obtiene dividiendo la masa molecular entre el nmerode partculas que intercambia en la reaccin por lo que:

Masa equivalenteHNO3

=

(11+141+163)g de HNO3mol de HNO3

3mol de e

mol de HNO3

= 21g de HNO3mol de e

Masa equivalenteCu2+

=63,5 g de Cu

2+

mol de Cu2+

2mol de e

mol de Cu2+

31,7g de Cu2+

mol de e.

d) Aplicando la ecuacin de los gases perfectos, p V = nR T, y los factores de conversinnecesarios:

=

=

2,50 g Cu 1 mol Cu63,5 g Cu

2 mol NO3 mol Cu 0,082 atm Lmol K 273 K1,00 atm

0,59 L de NO.


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13. Considere la reaccin: HNO3+ Cu Cu(NO3)2+ NO(g) + H2O.a) Ajuste la reaccin por el mtodo ionelectrn.b) Calcule las masas equivalentes de HNO3y Cu

2+.c) Qu volumen de NO (medido a 1,00 atm y 273 K) se desprender si se oxidan 2,50 g de

cobre metlico?DDaattooss:: Masas atmicas: Mat(g mol

1): H = 1,0 ; C = 12,0 ; O = 16,0 ; Cu = 63,5 ;

R= 0,082 atm L mol1

K1

a) 3 Cu + 8 HNO3 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O ; b) meq HNO3= 21 g; meq Cu2+

31,7 g ;c) VNO 0,59 L.

Solucin: a)Cu Cu

2+ ox. inicial

Cu Cu = ajustamos Cu

Cu Cu2+

+ 2 e 2 ajustamos e

NO3

NO red. inicial

NO3

NO = ajustamos N

NO3


4 H++ NO3


3 e

+ 4 H++ NO3


Cu Cu2+

+ 2 e 3 oxidacin

3 e+ 4 H + NO3 NO + 2 H2O 2 reduccin

3 Cu + 8 H++ 2 NO3

3 Cu

2++ 2 NO + 4 H2O

3 Cu + 8 HNO3 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O (Aadimos 6 NO3

en cada lado)b) Sabiendo que la masa equivalente redox es la masa de un elemento o compuesto qu e cede ocapta un mol de electrones (se ve en las semirreacciones ajustadas) y aplicando los cambios defactores de conversin necesarios:

1 mol de e1 mol de tomos deCu

2 mol de e

63,5 g de Cu

1 mol de tomos de Cu 31,75 g de Cu.

1 mol de e 1 mol de HNO

3 mol de e

63 g de HNO3

1 mol de HNO3 = 21 g de HNO3.

Hay que tener en cuenta que estamos calculando la masa equivalente redox del cido ntrico. Sifuera la masa equivalente cidobase sera 63 g, puesto que slo intercambia un H

+.

c) Aplicando los factores de conversin adecuados y la Ecuacin de los gases ideales:

= =2,50 g Cu

1 mol de Cu

63,5 g de Cu

2 mol de NO3 mol de Cu

0,082 atm Lmol K

273 K

1,00 atm 0,59 L de NO.

7

14. Dada la reaccin de oxidacinreduccin: I2+ HNO3 HIO3+ NO + H2O,a) escriba y ajuste las semirreacciones de oxidacin y reduccin;b) escriba la reaccin global ajustada;c) identifique, justificando brevemente la respuesta, el agente oxidante y el reductor.

a) 6 H2O + I2 2 IO3+ 12 H

++ 10 e

(oxidacin) ; 3 e

+ 4 H

++ NO 3

NO + 2

H2O (reduccin) ; b) 3 I2+ 10 HNO3 6 HIO3+ 10 NO + 2 H2O ; c) agente oxidante:NO3

; agente reductor: I2.

Solucin: a) y b)I2 IO3

ox. inicial



6 H2O + I2 2 IO3+ 12 H


6 H2O + I2 2 IO3+ 12 H

++ 10 e

10 ajustamos e

NO3

NO red. inicial

NO3

NO = ajustamos N

NO3


4 H++ NO3


3 e

+ 4 H++ NO3


6 H2O + I2 2 IO3

+ 12 H

+

+ 10 e

3oxidacin

3 e+ 4 H

++ NO3

NO + 2 H2O 10 reduccin

18 H2O + 3 I2+ 40 H + 10 NO3

6 IO3

+ 36 H + 10 NO + 20 H2O3 I2+ 4 H + 10 NO3

6 IO3

+ 10 NO + 2 H2O (quitamos H y H2O de ms)

3 I2+ 10 HNO3 6 HIO3+ 10 NO + 2 H2O (Reaccin global ajustada)Para llegar a la reaccin global ajustada hemos aadido 6 H


no queden iones sueltos.c) El agente oxidante es el reactivo que capta los electrones cedidos por el reactivo que se oxida,

por lo que en este caso es el ion nitrato (NO3) o el cido ntrico (HNO3). El agente reductor es el

reactivo que cede los electrones captados por el reactivo que se reduce, por lo que en este caso esel iodo molecular (I2).


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7

15.Dada la reaccin de oxidacinreduccin: SO3

2+ MnO4

SO4

2+ Mn

2+,

a) indique los estados de oxidacin de todos los elementos en cada uno de los iones de lareaccin;

b) nombre todos los iones;c) escriba y ajuste las semirreacciones de oxidacin y reduccin en medio cido;d) escriba la reaccin inica global ajustada.

a) SO32

[S (+4), O (2)], MnO4

[Mn (+7), O (2)], SO42

[S (+6), O (2)] y Mn2+

[Mn (+2)] ;b) SO3

2 [sulfito o trioxidosulfato(2)], MnO4

[permanganato o tetraoxidomanganato(1)],

SO42

[sulfato o tetraoxidosulfato(2)] y Mn2+

[manganeso(2+) o manganeso(II)] ; c) ox:SO3

2+ H2O SO4

2+ 2 H

++ 2 e

; red: 5 e

+ 8 H

++ MnO4

Mn

2++ 4 H2O ; d)

5 SO3

2+ 6 H

++ 2 MnO

4

5 SO

4

2+ 2 Mn

2++ 3 H

2O.

Solucin: a) Los estados de oxidacin de todos los elementos son: SO32

[S (+4), O (2)], MnO4

[Mn (+7), O (2)], SO4

2[S (+6), O (2)] y Mn

2+[Mn (+2)].

b) Los nombres de los iones son: SO32

[sulfito o trioxidosulfato(2)], MnO4

[permanganato otetraoxidomanganato(1)], SO4

2 [sulfato o tetraoxidosulfato(2)] y Mn

2+ [manganeso(2+) o

manganeso(II)].c) y d) SO3

2 SO4

2 ox. inicial

SO32

SO42

= ajustamos S

SO32

+ H2O SO42


SO32

+ H2O SO42


SO32

+ H2O SO42

+ 2 H++ 2 e

2 ajustamos e

MnO4

Mn2+

red. inicialMnO4

Mn

2+ = ajustamos Mn

MnO4

Mn2+


8 H++ MnO4

Mn


5 e

+ 8 H + MnO4

Mn + 4 H2O 5 ajustamos e

SO32

+ H2O SO42

+ 2 H++ 2 e

5 oxidacin

5 e+ 8 H

++ MnO4

Mn

2++ 4 H2O 2 reduccin

5 SO32

+ 5 H2O + 16 H++ 2 MnO4

5 SO4

2+ 10 H

++ 2 Mn

2++ 8 H2O

5 SO32

+ 6 H++ 2 MnO4

5 SO4

2+ 2 Mn

2++ 3 H2O

(quitamos H

+y H2O de ms)

7

16. Dada la reaccin en la que el ion permanganato (tetraoxidomanganato(1)) oxida, enmedio cido, al dixido de azufre, obtenindose ion tetraoxidosulfato( 2) e ion manganeso(II),a) ajuste la reaccin inica por el mtodo de ionelectrn;

b) calcule el potencial estndar de la pila y justifique s la reaccin ser o no espontnea enesas condiciones;c) calcule el volumen de una disolucin de permanganato 0,015 M necesario para oxidar

0,32 g de dixido de azufre.DDaattooss:: Potenciales estndar de electrodo: MnO4

,H

+Mn

2+= +1,51 V ; SO4

2,H

+SO2(g) = +0,17 V ;

Masas atmicas: S = 32 ; O = 16

a) 5 SO2+ 2 H2O + 2 MnO4

5 SO42

+ 4 H++ 2 Mn

2+; b) 0= 1,34 V; s es espontnea ;

c) V1,3 dL de disolucin.

Solucin: a) La reaccin que tiene lugar, antes de ser ajustada, es:MnO4

+ SO2 SO4

2+ Mn

2+

SO2 SO42

ox. inicial

SO2 SO42

= ajustamos S

SO2+ 2 H2O SO42 2 ajustamos O con aguaSO2+ 2 H2O SO4

2+ 4 H


SO2+ 2 H2O SO42

+ 4 H++ 2 e

2 ajustamos e

MnO4

Mn2+

red. inicial

MnO4

Mn2+

= ajustamos Mn

MnO4

Mn2+


8 H++ MnO4

Mn


5 e

+ 8 H++ MnO4

Mn


SO2+ 2 H2O SO42

+ 4 H++ 2 e

5 oxidacin

5 e

+ 8 H++ MnO4

Mn


5 SO2+ 10 H2O + 16 H++ 2 MnO4

5 SO4

2+ 20 H

++ 2 Mn

2++ 8 H2O

5 SO2+ 2 H2O + 2 MnO4 5 SO4

2+ 4 H

++ 2 Mn

2+(quitamos H

+y H2O de ms)

b) El potencial normal de la pila formada es:

0T= 0red 0ox= 1,51 V (0,17 V) = 1,34 V. Por ser positivo, la reaccin es espontnea.c) Aplicando los cambios de factores de conversin necesarios:

=0,32 g SO21 mol SO264 g SO2

2 mol MnO4

5 mol SO2

1 L MnO4

dis.

0,015 mol MnO41,310

1L de MnO4dis.


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17. Dada la siguiente reaccin redox: NaI + H2SO4 H2S + I2+ Na2SO4+ H2O,a)cul es la especie oxidante y cul es la reductora? Qu especie se oxida y cul se reduce?;b)escriba las semirreacciones de oxidacin y reduccin, as como la reaccin global;c)nombre los siguientes compuestos que intervienen en la reaccin anterior: NaI, H 2SO4, H2S,Na2SO4.

a) SO42

(oxidante y especie que se reduce); I

(reductor y especie que se oxida) ; b) ox:2 I

I2+ 2 e

; red: 8 e

+ 8 H

++ SO4

2 S

2+ 4 H2O;

8 NaI + 5 H2SO4 4 I2+ H2S + 4 H2O + 4 Na2SO4; c) NaI: Ioduro de sodio ; H2SO4:cido sulfrico, Dihidroxidodioxidoazufre ; H2S: sulfuro de hidrgeno, dihidrogenoazufre ;Na2SO4: Sulfato de sodio, tetraoxidosulfato(2) de sodio.

Solucin: a) El agente oxidante (y la especie que se reduce) es el SO 42

, puesto que es el que captaelectrones. El agente reductor es el I

(que es el que se oxida), puesto que cede electrones.

b) I

I2 ox. inicial

2 I I2 2 ajustamos I

2 I I2+ 2 e

2 ajustamos e

SO4 S

red. inicial

SO42

S2

= ajustamos S

SO42

S2


8 H++ SO4

2 S

2+ 4 H2O 8 ajustamos H con protones

8 e

+ 8 H++ SO4

2 S

2+ 4 H2O 8 ajustamos e

2 I I2+ 2 e

4 oxidacin

8 e+ 8 H

++ SO4

2 S

2+ 4 H2O = reduccin

8 I+ 8 H

++ SO4

2 4 I2+ S

2+ 4 H2O

8 NaI + 5 H2SO4 4 I2+ H2S + 4 H2O + 4 Na2SO4

(hemos aadido 5 SO42

, 8 Na+y 2 H

+en cada lado)

c) NaI: Ioduro de sodio ; H2SO4:cido sulfrico, Dihidroxidodioxidoazufre ; H2S: sulfurode hidrgeno, dihidrogenoazufre ; Na2SO4: Sulfato de sodio, tetraoxidosulfato(2) de sodio.

7

18. Dados los pares (Cd2+

Cd) y (Cu2+

Cu), si queremos construir una pila galvnica,a) cul sera el nodo y cul el ctodo?b) Escriba la reaccin inica y calcule el potencial de electrodo normal (o estndar) de la pila

(0cel).DDaattooss::

0(Cd

2+Cd) = 0,40 V ; 0(Cu

2+Cu) = +0,34 V

a) nodo: Cd Cd2+

+ 2 e

; ctodo: Cu2+

+ 2 e

Cu ; b) Cu2+

+ Cd Cu + Cd2+

; 0

= 0,74 V; Cd(s)Cd2+

(ac) Cu2+

(ac)Cu(s).

Solucin: a) Por ser mayor el potencial de reduccin del cobre, sta es la reduccin que seproduce en la pila. La oxidacin del cadmio tiene lugar en el nodo, mientras que la reduccin delCu

2+ocurre en el ctodo.

b) Lo que sucede en la pila sera por tanto:Cd Cd

2++ 2 e

Se invierte y se cambia el signo de 0: Oxidacin 0= 0,40 V

Cu2+

+ 2 e

Cu Reduccin 0= 0,34 V

Cu2+

+ Cd Cu + Cd2+

0= 0,34 V + 0,40 V = 0,74 VCd(s)Cd

2+(ac) Cu

2+(ac)Cu(s)

7

19. El cido clorhdrico (cloruro de hidrgeno) concentrado reacciona con dixido demanganeso para dar cloro elemental, dicloruro de manganeso y agua.

a)Ajuste la ecuacin por el mtodo de ionelectrn.b)Calcule el volumen de cido clorhdrico que ser necesario para hacer reaccionar

completamente 1,0 g de dixido de manganeso, si el cido tiene una riqueza del 35 % enmasa y su densidad es de 1,17 g cm3.

DDaattooss:: Masas atmicas: Mat(g mol1

): H = 1 ; O = 16 ; Cl 35,5 ; Mn = 55

a) 4 HCl + MnO2 Cl2+ MnCl2 + 2 H2O ; b) VHCl comercial4,1 mL.

Solucin: a) Ajustamos la reaccin por el mtodo de ionelectrn:Cl

Cl2 ox. inicial

2 Cl

Cl2 2 ajustamos Cl

2 Cl

Cl2+ 2 e 2 ajustamos e

MnO2 Mn2+

red. inicial

MnO2 Mn2+

= ajustamos Mn

MnO2 Mn2+


4 H++ MnO2 Mn


2 e

+ 4 H++ MnO2 Mn


2 Cl

Cl2+ 2 e = oxidacin

2 e

+ 4 H++ MnO2 Mn


4 H++ MnO2+ 2 Cl Cl2+ Mn2++ 2 H2O4 HCl + MnO2 Cl2+ MnCl2 + 2 H2O (aadimos 2 Cl

en cada lado)

Reaccin molecular global

c) Aplicando los factores de conversin necesarios para hallar los moles consumidos:

1,0 g MnO2 1 mol MnO2

87 g MnO2

4 mol HCl1 mol MnO2

36,5 g HCl

1 mol HCl

100 % de HCl comercial

35 % de HCl

1 mL disolucin

1,17 g disolucin 4,1 mL de HCl comercial.


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20. El cido hipocloroso (HClO) reacciona con fsforo blanco (P4) producindose cidoortofosfrico (H3PO4) y cido clorhdrico (HCl).

a)Escriba las semirreaciones de oxidacin y reduccin.b)Ajuste las reacciones ionica y molecular por el mtodo de ionelectrn.

a) Ox: 16 H2O + P4 4 PO43

+ 32 H++ 20 e

; red: 2 e

+ 2 H

++ ClO

Cl

+ H 2O ;

b) 6 H2O + P4+ 10 ClO

4 PO43

+ 12 H++ 10 Cl

;

6 H2O + P4+ 10 HClO 4 H3PO4+ 10 HCl.

Solucin:a) P4 PO4

3 ox. inicial

P4 4 PO4 4 ajustamos P

16 H2O + P4 4 PO43


16 H2O + P4 4 PO43


16 H2O + P4 4 PO43

+ 32 H++ 20 e

20 ajustamos e

ClO

Cl

red. inicial

ClO

Cl

= ajustamos Cl

ClO

Cl

+ H2O 1 ajustamos O con agua

2 H++ ClO

Cl

+ H2O 2 ajustamos H con protones

2 e+ 2 H++ ClO Cl+ H2O 2 ajustamos e16 H2O + P4 4 PO4

3+ 32 H

++ 20 e

= oxidacin

2 e+ 2 H

++ ClO

Cl

+ H2O 10 reduccin

b) 16 H2O + P4+ 20 H++ 10 ClO

4 PO4

+ 32 H

++ 10 Cl

+ 10 H2O

6 H2O + P4+ 10 ClO

4 PO43

+ 12 H++ 10 Cl

(quitamos H

+y H2O de ms)

6 H2O + P4+ 10 HClO 4 H3PO4+ 10 HCl (aadimos 10 H+en cada lado

reaccin molecular total)

7

21. El cido ntrico concentrado reacciona con carbono produciendo dixido de nitrgeno,dixido de carbono y agua.a) Ajuste, por el mtodo de ionelectrn, la reaccin molecular.b) Calcule el volumen de dixido de carbono, medido a 25 C y 740 mmHg de presin, que

se desprender cuando reaccione 1,000 kg de un carbn mineral, que tiene una riqueza encarbono del 60%, con exceso de cido ntrico.

DDaattooss:: R= 0,082 atm L mol1

K1


): C = 12,0 ; O = 16,0

a) C + 4 HNO3 4 NO2+ 2 H2O + CO2 ; b) VCO2 1,3 m3de CO2.

Solucin: a)C CO2 ox. inicialC CO2 = ajustamos C

C + 2 H2O CO2 2 ajustamos O con aguaC + 2 H2O CO2+ 4 H


C + 2 H2O CO2+ 4 H++ 4 e

4 ajustamos e

NO3

NO2 red. inicialNO3

NO2 = ajustamos N

NO3

NO2+ H2O 1 ajustamos O con agua

2 H++ NO3

NO2+ H2O 2 ajustamos H con protones

1 e

+ 2 H++ NO3

NO2+ H2O 1 ajustamos e

C + 2 H2O CO2+ 4 H + 4 e = oxidacin

1 e

+ 2 H++ NO3

NO2+ H2O 4 reduccin

C + 2 H2O + 8 H + 4 NO3 4 NO2+ 4 H2O + CO2+ 4 H

C + 4 H + 4 NO3

4 NO2+ 2 H2O + CO2(quitamos 4 H y 2 H2O de ambos lados)C + 4 HNO3 4 NO2+ 2 H2O + CO2 (juntamos los iones sueltos)

b) Aplicando la ecuacin de los gases perfectos, p V = nR T, y los factores de conversinnecesarios:

=

=

1000 g 60 g de C100 g

1 mol C12 g C

1 mol CO21 mol C 0,082 atm Lmol K 298 K

740 mmHg 1 atm760 mmHg

1,3103

L de CO2 .


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22. El cido ntrico concentrado reacciona con mercurio elemental en presencia de cidoclorhdrico produciendo cloruro de mercurio (II), monxido de nitrgeno y agua.a) Ajuste la ecuacin inica y molecular por el mtodo de ionelectrn.b) Calcule el volumen de cido ntrico 2,0 M que se debe emplear para oxidar

completamente 3,0 g de mercurio elemental.DDaattooss:: Masa atmica: Hg = 200,6

a) 3 Hg + 6 HCl + 2 HNO3 3 HgCl2 + 2 NO + 4 H2O ; b) VHNO3 5,0 mL.

Solucin: a)Hg Hg

2+ ox. inicial

Hg Hg = ajustamos Hg

Hg Hg2+

+ 2 e 2 ajustamos e

NO3

NO red. inicial

NO3

NO = ajustamos N

NO3


4 H++ NO3


3 e

+ 4 H++ NO3


Hg Hg2+

+ 2 e 3 oxidacin

3 e+ 4 H + NO3 NO + 2 H2O 2 reduccin3 Hg + 8 H

++ 2 NO3

3 Hg

2++ 2 NO + 4 H2O

3 Hg + 6 HCl + 2 HNO3 3 HgCl2 + 2 NO + 4 H2O (Se aaden 6 Cl

a cada lado)b) Aplicando los cambios de factores de conversin necesarios:

3,0 g Hg 1 mol t. Hg

200,6 g Hg

2 mol HNO33 mol t Hg 1 L disolucin

2 mol HNO3 5,0103L disolucin de HNO3.

7

23. El cido ntrico reacciona con el sulfuro de hidrgeno dando azufre elemental, monxidode nitrgeno y agua.

a)Escriba y ajuste por el mtodo de ionelectrn la reaccin correspondiente. b)Determine el volumen de H2S, medido a 60 C y 1,0 atm, necesario para que reaccione con

500 mL de HNO30,20 M.DDaattooss:: R= 0,082 atm L mol

1K

1

a) 3 H2S + 2 HNO3 3 S + 2 NO + 4 H2O ; b) VCl21,8 dL.

Solucin:a) S

2 S ox. inicial

S2

S = ajustamos S

S2

S + 2 e

2 ajustamos e

NO3

NO red. inicial

NO3

NO = ajustamos N

NO3


4 H+

+ NO3

NO + 2 H2O 4 ajustamos H con protones3 e

+ 4 H

++ NO3


S2

S + 2 e

3 oxidacin

3 e

+ 4 H++ NO3


3 S2

+ 8 H++ 2 NO3

3 S + 2 NO + 4 H2O

3 H2S + 2 HNO3 3 S + 2 NO + 4 H2O (reaccin molecular total)La reaccin ajustada la hemos obtenido agrupando los iones sin aadir nada.b) Aplicando la ecuacin de los gases perfectos,pV= nRT,

=

=

500 mL HNO30,20 mol1 000 mL

3 mol H2S2 mol HNO3 0,082atm Lmol K

333 K

1,0 atm 4,1 L de H2S.


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24. En medio cido el cromato reacciona con el sulfito segn la reaccin:K2CrO4+ Na2SO3+ HCl KCl + Na2SO4+ CrCl3+ H2O.

a)Escriba las semireacciones qumicas implicadas e indique qu especie acta como oxidantey cul como reductora.

b)Ajuste la reaccin molecular mediante el mtodo de ionelectrn.a) ox: SO3

2+ H2O SO4

2+ 2 H

++ 2 e

; red: 3 e

+ 8 H

++ CrO4

2 Cr

3++ 4 H2O;

oxidante: K2CrO4; reductor: Na2SO3;

c) 3 Na2SO3+ 10 HCl + 2 K2CrO4 3 Na2SO4+ 2 CrCl3+ 5 H2O + 4 KCl.

Solucin: a) Se oxida el SO32

(agente reductor) que pasa a SO42

(n de oxidacin del azufre:+4+6) mientras que se reduce el CrO4

2(agente oxidante) al pasar a Cr

3+(n de oxidacin del

Cr: +6+3). El que se oxida es el agente reductor, puesto que obliga a reducirse al otro. El quese reduce es el oxidante, puesto que oxida al otro reactivo.

c) SO32

SO42

ox. inicial

SO32

SO42

= ajustamos S

SO32

+ H2O SO42


SO32

+ H2O SO42


SO32

+ H2O SO42

+ 2 H++ 2 e

2 ajustamos e

CrO42

Cr3+

red. inicial

CrO42

Cr3+

= ajustamos CrCrO4

2 Cr

3++ 4 H2O 4 ajustamos O con agua

8 H++ CrO4

2 Cr


3 e

+ 8 H++ CrO4

2 Cr


SO32

+ H2O SO42

+ 2 H++ 2 e

3 oxidacin

3 e+ 8 H

++ CrO4

2 Cr


3 SO32

+ 3 H2O + 16 H++ 2 CrO4

2 3 SO4

2+ 6 H

++ 2 Cr

3++ 8 H2O

3 SO32

+ 10 H++ 2 CrO4

2 3 SO4

2+ 2 Cr

3++ 5 H2O

(quitamos H

+y H2O de ms)

3 Na2SO3+ 10 HCl + 2 K2CrO4 3 Na2SO4+ 2 CrCl3+ 5 H2O + 4 KCl

(aadimos 6 Na+, 10 Cl

y 4 K

+en cada lado reaccin molecular global)

7

25. La siguiente reaccin transcurre en medio cido: MnO4

+ SO32

MnO2+ SO42

.a) Razone qu especie se oxida y cul se reduce.b) Indique cul es el oxidante y cul el reductor, justificando la respuesta.

c) Ajuste la reaccin inica.a y b) Se oxida el SO32

que es el reductor; se reduce el MnO4

que es el oxidante ; c)3 SO3

2+ 2 H

++ 2 MnO4

3 SO4

2+ 2 MnO2+ H2O.

Solucin: a y b) Se oxida el SO3

(agente reductor) que pasa a SO4

(n de oxidacin del azufre:4 6) mientras que se reduce el MnO4

(agente oxidante) al pasar a MnO 2(n de oxidacin del

Mn: 74). El que se oxida es el agente reductor, puesto que obliga a reducirse al otro. El que

se reduce es el oxidante, puesto que oxida al otro reactivo.c) SO32

SO42

ox. inicial

SO32

SO42

= ajustamos S

SO32

+ H2O SO42


SO32

+ H2O SO42


SO3

+ H2O SO4

+ 2 H + 2 e

2 ajustamos e

MnO4

MnO2 red. inicial

MnO4

MnO2 = ajustamos Mn

MnO4

MnO2+ 2 H2O 2 ajustamos O con agua

4 H + MnO4

MnO2+ 2 H2O 4 ajustamos H con protones

3 e

+ 4 H++ MnO4

MnO2+ 2 H2O 3 ajustamos e

SO32

+ H2O SO42

+ 2 H++ 2 e

3 oxidacin

3 e

+ 4 H + MnO4

MnO2+ 2 H2O 2 reduccin

3 SO32

+ 3 H2O + 8 H+

+ 2 MnO4

3 SO42

+ 6 H+

+ 2 MnO2+ 4 H2O3 SO3

2+ 2 H

++ 2 MnO4

3 SO4

2+ 2 MnO2+ H2O

(quitamos H

+y H2O de ms)

P bl d Q i 2 B hill t PAU T f i 05/04/2014 P 14


14/15



7

26. Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:a)Justifique si los siguientes procesos son redox:

HCO3

+ H+ CO2+ H2O

I2+ HNO3 HIO3+ NO + H2Ob)Escriba las semiecuaciones de oxidacin y de reduccin en el que corresponda.

a) El primero no lo es (no hay cambios en los n de oxidacin) pero el segundo s (I 2y NO3

) ;b) 6 H2O + I2 2 IO3

+ 12 H

++ 10 e

(ox); 3 e

+ 4 H

++ NO3

NO + 2 H2O (red);

3 I2+ 10 HNO3 6 HIO3+ 10 NO + 2 H2O

Solucin: a) El primer proceso no es redox, porque ningn elemento cambia de nmero deoxidacin. El segundo s lo es porque el iodo (I 2) se oxida y el nitrgeno (NO3

) se reduce.

b) I2 IO3

ox. inicial



6 H2O + I2 2 IO3+ 12 H


6 H2O + I2 2 IO3+ 12 H

++ 10 e

10 ajustamos e

NO3

NO red. inicial

NO3

NO = ajustamos N

NO3


4 H+

+ NO3

NO + 2 H2O 4 ajustamos H con protones3 e

+ 4 H

++ NO3


6 H2O + I2 2 IO3+ 12 H

++ 10 e

3 oxidacin

3 e+ 4 H

++ NO3


18 H2O + 3 I2+ 40 H++ 10 NO3

6 IO3

+ 36 H

++ 10 NO + 20 H2O

3 I2+ 4 H++ 10 NO3

6 IO3

+ 10 NO + 2 H2O (quitamos H

+y H2O de ms)

3 I2+ 10 HNO3 6 HIO3+ 10 NO + 2 H2O (Reaccin global ajustada)Para llegar a la reaccin global ajustada hemos aadido 6 H


no queden iones sueltos.

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27. Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:a)Ajuste por el mtodo de ionelectrn la siguiente ecuacin, indicando las semirreaciones de

oxidacin y reduccin: Sn + HNO3 SnO2+ NO + H2O.b)Nombre todas las sustancias, excepto el H2O, que aparecen en ella. Cul es la especie

oxidante?a) 3 Sn + 4 HNO3 3 SnO2+ 4 NO + 2 H2O; ox: 2 H2O + Sn SnO2+ 4 H++ 4 e;red: 3 e

+ 4 H

+ + NO 3

NO + 2 H2O ; b) Sn: Estao; HNO3: cido ntrico; SnO2:

Dixido de estao; NO: Monxido de nitrgeno. El oxidante es el ion nitrato (NO 3

).

Solucin:a) Sn SnO2 ox. inicialSn SnO2 = ajustamos Sn

2 H2O + Sn SnO2 2 ajustamos O con agua2 H2O + Sn SnO2+ 4 H


2 H2O + Sn SnO2+ 4 H++ 4 e 4 ajustamos e

NO3

NO red. inicial

NO3

NO = ajustamos N

NO3


4 H++ NO3


3 e

+ 4 H++ NO3


2 H2O + Sn SnO2+ 4 H++ 4 e

3 oxidacin

3 e+ 4 H

++ NO3


6 H2O + 3 Sn + 16 H++ 4 NO3

3 SnO2+ 12 H

++ 4 NO + 8 H2O

3 Sn + 4 H++ 4 NO3

3 SnO2+ 4 NO + 2 H2O (quitamos H

+y H2O de ms)

3 Sn + 4 HNO3 3 SnO2+ 4 NO + 2 H2O (Reaccin global ajustada)Para llegar a la reaccin global ajustada hemos juntado los H

+y los NO3

.

b) Sn: Estao ; HNO3: cido ntrico, Hidroxidodioxidonitrgeno ; SnO2: Dixido de estao,xido de estao(4+) ; NO: Monxido de nitrgeno, xido de nitrgeno(2+). El oxidante seencuentra en la reduccin y es la especie que se reduce, ya que al mismo tiempo oxida a la otraespecie redox de los productos; por lo tanto es el ion nitrato (NO 3

).

Problemas de Qumica 2 Bachillerato PAU Transferencia 05/04/2014 Pg 15


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28. Si se hace pasar una corriente de cloro gas a travs de una disolucin de hidrxido de sodiose produce cloruro de sodio y clorato de sodio.a) Ajuste la reaccin por el mtodo de ionelectrn.b) Calcule cuntos moles de cloro reaccionarn con 2,0 g de hidrxido de sodio.

DDaattooss:: Masas atmicas: Na = 23 ; H = 1 ; O = 16

a) 6 NaOH + 3 Cl2 NaClO3+ 3 H2O + 5 NaCl ; b) 2,5 cmol de Cl2.

Solucin: a) Se produce la dismutacin del cloro, al ser l mismo el oxidante y el reductor:Cl2 Cl

red. inicial

Cl2 2 Cl

2 ajustamos Cl

2 e

+ Cl2 2 Cl

2 ajustamos e

Cl2 ClO3

ox. inicial

Cl2 2 ClO3

2 ajustamos Cl

Cl2 2 ClO3

+ 6 H2O 6 ajustamos O con agua (bsico)

12 OH

+ Cl2 2 ClO3

+ 6 H2O 12 ajustamos OH

12 OH

+ Cl2 2 ClO3

+ 6 H2O + 10 e

10 ajustamos e

12 OH

+ Cl2 2 ClO3

+ 6 H2O + 10 e = oxidacin

2 e

+ Cl2 2 Cl

5 reduccin12 OH

+ 6 Cl2(5 y 1) 2 ClO3

+ 6 H2O + 10 Cl

12 NaOH + 6 Cl2 2 NaClO3+ 6 H2O + 10 NaCl (aadimos los iones que faltan)6 NaOH + 3 Cl2 NaClO3+ 3 H2O + 5 NaCl (reducimos coeficientes a la mitad)

Para llegar a la penltima reaccin hemos aadido 12 Na+ en ambos lados de la reaccin para

convertir iones en compuestos.b) Aplicando los cambios de factores de conversin necesarios:

2,0g de NaOH 1 mol de NaOH

40 g de NaOH

3 mol de Cl2

6 mol de NaOH= 2,5102mol de Cl2 .

2bachquiproblemasresueltosvuestros0607

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