Ejercicio 1 - Oxidación-reducción · Química PAU Madrid Extraordinaria 2025

El cromo es uno de los metales tóxicos más comunes en la Tierra, responsable de la contaminación de aguas superficiales y subterráneas debido a su uso intensivo en diversas industrias. Entre sus aplicaciones destaca la utilización del dicromato de potasio en la producción de productos pirotécnicos, productos para impresión, en baterías eléctricas, como inhibidor de corrosión, en la industria cerámica o en la obtención de pigmentos.

Una planta industrial que utiliza mineral cromita para la obtención del dicromato descarga aguas residuales que podrían generar contaminación por $\text{Cr}^{6+}$ en un río cercano. El $\text{Cr}^{6+}$ es un contaminante peligroso, ya que es mutagénico, carcinogénico y tóxico, y se propaga fácilmente a través de los sistemas acuáticos superficiales y las aguas subterráneas, debido a su alta solubilidad en agua. Para mitigar el daño ambiental, se propone hacer reaccionar el dicromato de potasio con ácido etanodioico ($\text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4$) dando lugar a $\text{Cr}^{3+}$ y dióxido de carbono.

Tabla. Potenciales de reducción a 25 °C. Par redox · $E^\circ(\text{V})$

$\text{F}_2/\text{F}^-$ · 2,87

$\text{MnO}_4^-/\text{Mn}^{2+}$ · 1,51

$\text{PbO}_2/\text{Pb}^{2+}$ · 1,46

$\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}/\text{Cr}^{3+}$ · 1,33

$\text{Fe}^{3+}/\text{Fe}^{2+}$ · 0,77

Datos. Masas atómicas (u): $\text{H} = 1$; $\text{O} = 16$; $\text{Cr} = 52$.

Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:

a)

(1 punto) Formule y ajuste por el método del ion electrón las semirreacciones de oxidación y reducción, y la reacción iónica que tienen lugar. Indique las especies oxidante y reductora.

b)

(0,75 puntos) Justifique qué par o pares redox de la Tabla pueden producir también la eliminación de $\text{Cr}^{6+}$ en medio ácido de manera espontánea. Calcule el potencial del/los sistema/s redox que proponga.