Pregunta B5 · Química PAU Madrid Modelo 2018

Tema: Oxidación-reducción · Del examen Modelo (2018)

Enunciado

Cuando el yodo molecular reacciona con el ácido nítrico se produce HIO3\mathrm{HIO_3}, dióxido de nitrógeno y agua.

Datos:

R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\ \mathrm{atm\cdot L\cdot K^{-1}\cdot mol^{-1}}. Masas atómicas: H=1\mathrm{H = 1}; N=14\mathrm{N = 14}; O=16\mathrm{O = 16}; I=127\mathrm{I = 127}.

a)

Escriba y ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción que tienen lugar.

b)

Escriba, ajustadas, la reacción iónica global y la reacción molecular global.

c)

Calcule el volumen de ácido nítrico del 65% de riqueza en masa y densidad 1,5 g⋅cm−31{,}5\ \mathrm{g\cdot cm^{-3}} que reacciona con 25,4 g25{,}4\ \mathrm{g} de yodo molecular.

d)

Calcule el volumen de dióxido de nitrógeno gaseoso que se produce con los datos del apartado anterior, medido a 20 ∘C20\ \mathrm{^{\circ}C} y 684 mm de Hg684\ \mathrm{mm\ de\ Hg}.

Enunciado: Pregunta B5 · Química PAU Madrid Modelo 2018

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Semirreacción de oxidación:

Solución: I2+6 H2O→2 IO3−+12 H++10 e−\mathrm{I_2 + 6\ H_2O \rightarrow 2\ IO_3^- + 12\ H^+ + 10\ e^-}

a) Semirreacción de reducción:

Solución: NO3−+2 H++1 e−→NO2+H2O\mathrm{NO_3^- + 2\ H^+ + 1\ e^- \rightarrow NO_2 + H_2O}

b) Reacción iónica global:

Solución: 10 NO3−+8 H++I2→10 NO2+2 IO3−+4 H2O\mathrm{10\ NO_3^- + 8\ H^+ + I_2 \rightarrow 10\ NO_2 + 2\ IO_3^- + 4\ H_2O}

b) Reacción molecular global:

Solución: 10 HNO3+I2→10 NO2+2 HIO3+4 H2O\mathrm{10\ HNO_3 + I_2 \rightarrow 10\ NO_2 + 2\ HIO_3 + 4\ H_2O}

c) Calcule el volumen de ácido nítrico del 65% de riqueza en masa y densidad 1,5 g⋅cm−31{,}5\ \mathrm{g\cdot cm^{-3}} que reacciona con 25,4 g25{,}4\ \mathrm{g} de yodo molecular.

Solución: 65 cm365\ \mathrm{cm^3} / 65 mL65\ \mathrm{mL} / 0,065 L0{,}065\ \mathrm{L} / 0,065 dm30{,}065\ \mathrm{dm^3}

d) Calcule el volumen de dióxido de nitrógeno gaseoso que se produce con los datos del apartado anterior, medido a 20 ∘C20\ \mathrm{^{\circ}C} y 684 mm de Hg684\ \mathrm{mm\ de\ Hg}.

Solución: 27 L27\ \mathrm{L} / 27 dm327\ \mathrm{dm^3}

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