Ejercicio 4.1 · Química PAU Extremadura Extraordinaria 2025
Tema: Reacciones redox: ajuste por ion-electrón y estequiometría · Del examen Extraordinaria (2025)
Enunciado
APARTADO 4. (2,5 puntos). Se debe responder OBLIGATORIAMENTE.
En una fábrica de productos fotográficos se generan efluentes líquidos que contienen sulfito de sodio como residuo de los procesos de revelado. Este compuesto, si se libera al medio ambiente sin tratar, puede causar daños ecológicos. Para su eliminación, se utiliza una solución de permanganato de potasio de concentración 0,20 M. Al añadir permanganato de potasio en presencia de ácido sulfúrico, el sulfito de sodio es oxidado, transformándose en sustancias menos perjudiciales y facilitando el tratamiento del agua.
La reacción global es la siguiente: KMnO₄ + Na₂SO₃ + H₂SO₄ → MnO₂ + Na₂SO₄ + K₂SO₄ + H₂O
Ejercicio 4.1. Contesta las siguientes cuestiones:
a)
Escribir las semirreacciones de oxidación y de reducción ajustadas.
b)
Indicar qué especie actúa como oxidante y cuál como reductor. Razonar la respuesta.
c)
Ajustar la ecuación por el método del ion-electrón.
d)
Calcular el volumen de disolución de KMnO₄ 0,20 M que se necesita para tratar 239 g de Na₂SO₃.
Datos: Masas atómicas (u): O = 16; Na = 23; S = 32.
Solución
Según los criterios oficiales de corrección
a) Semirreacción de oxidación
Solución: SO3^2- + H2O -> SO4^2- + 2 H+ + 2 e-
a) Semirreacción de reducción
Solución: MnO4^- + 4 H+ + 3 e- -> MnO2 + 2 H2O
b) Indicar qué especie actúa como oxidante
Solución: KMnO4 / MnO4^-
b) Indicar qué especie actúa como reductor
Solución: Na2SO3 / SO3^2-
b) Razonar la respuesta de oxidante y reductor
Solución: El KMnO4 (o ion MnO4-) actúa como oxidante porque el manganeso disminuye su estado de oxidación de +7 a +4, reduciéndose al captar electrones. El Na2SO3 (o ion SO3^2-) actúa como reductor porque el azufre aumenta su estado de oxidación de +4 a +6, oxidándose al ceder electrones.
c) Ajustar la ecuación por el método del ion-electrón
Solución: 2 KMnO4 + 3 Na2SO3 + H2SO4 -> 2 MnO2 + 3 Na2SO4 + K2SO4 + H2O
d) Calcular el volumen de disolución de KMnO4 0,20 M que se necesita para tratar 239 g de Na2SO3
Solución: 6,35 L / 6350 mL
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