Problema 3 · Química PAU Aragón Extraordinaria 2021

Tema: Reacciones redox: ajuste por ion-electrón y estequiometría · Del examen Extraordinaria (2021)

Enunciado

3. (2 puntos) El KMnO4\text{KMnO}_4 reacciona con hipoclorito de potasio, KClO\text{KClO}, en medio de ácido sulfúrico, para dar KClO3\text{KClO}_3, MnSO4\text{MnSO}_4, K2SO4\text{K}_2\text{SO}_4 y agua.

a)

Ajuste la ecuación iónica por el método del ión-electrón y escriba la ecuación molecular completa. Indique el agente oxidante y el reductor. [1 punto]

b)

¿Qué volumen de una disolución 0,1 M0{,}1\text{ M} de permanganato de potasio reaccionará completamente con 200 mL200\text{ mL} de otra disolución que contiene 8,5 g8{,}5\text{ g} de hipoclorito de potasio por litro? [1 punto]

Masas atómicas: Cl=35,5\text{Cl} = 35{,}5; K=39\text{K} = 39; O=16\text{O} = 16.

Enunciado: Problema 3 · Química PAU Aragón Extraordinaria 2021

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

Semirreacción de reducción

Solución: MnO4−+8 H++5 e−→Mn2++4 H2O\text{MnO}_4^- + 8\text{ H}^+ + 5\text{ e}^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4\text{ H}_2\text{O}

Semirreacción de oxidación

Solución: ClO−+2 H2O→ClO3−+4 H++4 e−\text{ClO}^- + 2\text{ H}_2\text{O} \rightarrow \text{ClO}_3^- + 4\text{ H}^+ + 4\text{ e}^-

Ecuación iónica ajustada

Solución: 4 MnO4−+5 ClO−+12 H+→4 Mn2++5 ClO3−+6 H2O4\text{ MnO}_4^- + 5\text{ ClO}^- + 12\text{ H}^+ \rightarrow 4\text{ Mn}^{2+} + 5\text{ ClO}_3^- + 6\text{ H}_2\text{O}

Ecuación molecular completa

Solución: 4 KMnO4+5 KClO+6 H2SO4→4 MnSO4+5 KClO3+2 K2SO4+6 H2O4\text{ KMnO}_4 + 5\text{ KClO} + 6\text{ H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 4\text{ MnSO}_4 + 5\text{ KClO}_3 + 2\text{ K}_2\text{SO}_4 + 6\text{ H}_2\text{O}

Agente oxidante

Solución: KMnO4\text{KMnO}_4 / MnO4−\text{MnO}_4^-

Agente reductor

Solución: KClO\text{KClO} / ClO−\text{ClO}^-

b) ¿Qué volumen de una disolución 0,1 M de permanganato de potasio reaccionará completamente con 200 mL de otra disolución que contiene 8,5 g de hipoclorito de potasio por litro?

Solución: 150 mL / 0,15 L

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