Problema 5 · Química PAU Aragón Extraordinaria 2024

Tema: Reacciones redox: ajuste por ion-electrón y estequiometría · Del examen Extraordinaria (2024)

Enunciado

5. (2 puntos) Considere la siguiente reacción química:

MnCl2+KBiO3+HCl→KMnO4+BiCl3+KCl+H2O\mathrm{MnCl_2 + KBiO_3 + HCl \rightarrow KMnO_4 + BiCl_3 + KCl + H_2O}

a)

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

b)

¿Cuántos gramos de KBiO3\mathrm{KBiO_3} son necesarios para reaccionar con 20 mL20\text{ mL} de una disolución 0,5 M0{,}5\text{ M} de MnCl2\mathrm{MnCl_2}? ¿Cuál será el rendimiento de la reacción sabiendo que se han obtenido 0,85 g0{,}85\text{ g} de KCl\mathrm{KCl}? [1 punto]

%

Masas atómicas: Cl=35,5\mathrm{Cl} = 35{,}5; K=39\mathrm{K} = 39; Bi=209\mathrm{Bi} = 209; O=16\mathrm{O} = 16.

Enunciado: Problema 5 · Química PAU Aragón Extraordinaria 2024

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

Semirreacción de oxidación:

Solución: Mn^2+ + 4 H2O -> MnO4^- + 8 H^+ + 5 e^-

Semirreacción de reducción:

Solución: BiO3^- + 6 H^+ + 2 e^- -> Bi^3+ + 3 H2O

Ecuación iónica ajustada:

Solución: 2 Mn^2+ + 5 BiO3^- + 14 H^+ -> 2 MnO4^- + 5 Bi^3+ + 7 H2O

Ecuación molecular completa ajustada:

Solución: 2 MnCl2 + 5 KBiO3 + 14 HCl -> 2 KMnO4 + 5 BiCl3 + 3 KCl + 7 H2O

Indique el agente oxidante:

Solución: KBiO3 / BiO3^-

Indique el agente reductor:

Solución: MnCl2 / Mn^2+

b) ¿Cuántos gramos de KBiO3 son necesarios para reaccionar con 20 mL de una disolución 0,5 M de MnCl2?

Solución: 7,4 g / 0,0074 kg

¿Cuál será el rendimiento de la reacción sabiendo que se han obtenido 0,85 g de KCl?

Solución: 76 %

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