Pregunta 2 · Química PAU Castilla-La Mancha Extraordinaria 2022

Tema: Reacciones redox: ajuste por ion-electrón y estequiometría · Del examen Extraordinaria (2022)

Enunciado

Pregunta 2 (3,0 puntos) Para el siguiente proceso redox:

K2Cr2O7+HClO4+HI→KClO4+Cr(ClO4)3+I2+H2O\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + \text{HClO}_4 + \text{HI} \rightarrow \text{KClO}_4 + \text{Cr(ClO}_4\text{)}_3 + \text{I}_2 + \text{H}_2\text{O}

a)

(1,0 punto) Escriba las semirreacciones de oxidación y reducción. Señale claramente cuál es el oxidante y el reductor.

b)

(1,0 punto) Ajuste las ecuaciones iónica y molecular por el método del ion-electrón.

c)

(1,0 punto) Calcule los gramos de K2Cr2O7\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 necesarios para obtener 60 g60\text{ g} de I2\text{I}_2 si el rendimiento de la reacción es del 50 %50\,\%.

Masas atómicas: K=39,1\text{K}=39{,}1; Cr=52,0\text{Cr}=52{,}0; H=1,0\text{H}=1{,}0; O=16,0\text{O}=16{,}0; Cl=35,5\text{Cl}=35{,}5; I=126,9\text{I}=126{,}9

Enunciado: Pregunta 2 · Química PAU Castilla-La Mancha Extraordinaria 2022

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

Semirreacción de reducción:

Solución: Cr2O72−+14 H++6 e−→2 Cr3++7 H2O\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 14\,\text{H}^+ + 6\,\text{e}^- \rightarrow 2\,\text{Cr}^{3+} + 7\,\text{H}_2\text{O}

Especie oxidante:

Solución: K2Cr2O7\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 / Cr2O72−\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}

Semirreacción de oxidación:

Solución: 2 I−→I2+2 e−2\,\text{I}^- \rightarrow \text{I}_2 + 2\,\text{e}^-

Especie reductora:

Solución: HI\text{HI} / I−\text{I}^-

Ecuación iónica ajustada:

Solución: Cr2O72−+6 I−+14 H+→3 I2+2 Cr3++7 H2O\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 6\,\text{I}^- + 14\,\text{H}^+ \rightarrow 3\,\text{I}_2 + 2\,\text{Cr}^{3+} + 7\,\text{H}_2\text{O}

Ecuación molecular ajustada:

Solución: K2Cr2O7+8 HClO4+6 HI→2 KClO4+2 Cr(ClO4)3+3 I2+7 H2O\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 8\,\text{HClO}_4 + 6\,\text{HI} \rightarrow 2\,\text{KClO}_4 + 2\,\text{Cr(ClO}_4)_3 + 3\,\text{I}_2 + 7\,\text{H}_2\text{O}

c) (1,0 punto) Calcule los gramos de K2Cr2O7 necesarios para obtener 60 g de I2 si el rendimiento de la reacción es del 50%.

Solución: 46,3646{,}36 g

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