Ejercicio A4 · Química PAU País Vasco Extraordinaria 2024

La reacción entre $\mathrm{KMnO_4}$ y $\mathrm{KCl}$ se da en ambiente ácido en presencia de $\mathrm{H_2SO_4}$.

Si $E^\circ(\mathrm{MnO_4^-/Mn^{2+}}) = +1{,}51\text{ V}$ y $E^\circ(\mathrm{Cl_2/Cl^-}) = +1{,}36\text{ V}$:

$$\mathrm{KMnO_4(aq) + H_2SO_4(aq) + KCl(aq) \rightarrow MnSO_4(aq) + Cl_2(g) + H_2O(l) + K_2SO_4(aq)}$$

a)

Indicar la especie oxidante y la reductora. ¿Será la reacción espontánea?

b)

Ajustar la reacción molecular por el método del ion-electrón.

c)

Calcular la masa de $\mathrm{Cl_2}$ que se obtiene al mezclar $100\text{ mL}$ de una disolución de $\mathrm{KMnO_4}\ 0{,}5\text{ M}$ y $10\text{ g}$ de $\mathrm{KCl}$, si el rendimiento de la reacción es del $69\%$.

d)

¿Será espontánea la oxidación del cloruro en ambiente básico sabiendo que el permanganato se reduce a $\mathrm{MnO_2}$? $E^\circ(\mathrm{MnO_4^-/MnO_2}) = +0{,}60\text{ V}$.