Ejercicio A2 · Química PAU País Vasco Ordinaria 2024

Tema: Reacciones redox: ajuste por ion-electrón y estequiometría · Del examen Ordinaria (2024)

Enunciado

DATOS GENERALES

Constantes universales y equivalencias de unidades:

R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1R=8,31 J⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1} \qquad R = 8{,}31\text{ J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}

1 atm=760 mmHg1\text{ atm} = 760\text{ mmHg}

Masas atómicas (uma): H (1,0), O (16,0), S (32,1), Ni (58,7), Mn (54,9), K (39,1), Ag (107,8).

Números atómicos: Be (Z=4Z = 4), B (Z=5Z = 5), C (Z=6Z = 6), O (Z=8Z = 8), F (Z=9Z = 9).

Abreviaturas:

C.N.: Condiciones Normales de presión y temperatura

(aq): disolución acuosa

A2. Dada la siguiente reacción sin ajustar:

MnO4−+H++Ni→Mn2++H2O+Ni2+\text{MnO}_4^- + \text{H}^+ + \text{Ni} \rightarrow \text{Mn}^{2+} + \text{H}_2\text{O} + \text{Ni}^{2+}

a)

Ajustar la reacción iónica por el método del ion-electrón. [1,00 p]

b)

Considerando que la muestra de níquel es impura, determina su pureza (% en masa), si una muestra de 10 gramos reacciona completamente con 50 mL de una disolución ácida de KMnO4\text{KMnO}_4 1,2 M. [1,00 p]

c)

Justificar por qué la siguiente reacción no puede producirse: [0,50 p]

2 F−+2Cl−→F2+Cl22\text{ F}^- + 2\text{Cl}^- \rightarrow \text{F}_2 + \text{Cl}_2

Enunciado: Ejercicio A2 · Química PAU País Vasco Ordinaria 2024

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Semirreacción de reducción.

Solución: MnO4−+8 H++5 e−⟶Mn2++4 H2O\mathrm{MnO_4^- + 8\,H^+ + 5\,e^- \longrightarrow Mn^{2+} + 4\,H_2O}

a) Semirreacción de oxidación.

Solución: Ni⟶Ni2++2 e−\mathrm{Ni \longrightarrow Ni^{2+} + 2\,e^-}

a) Reacción iónica global ajustada.

Solución: 2 MnO4−+16 H++5 Ni⟶2 Mn2++8 H2O+5 Ni2+\mathrm{2\,MnO_4^- + 16\,H^+ + 5\,Ni \longrightarrow 2\,Mn^{2+} + 8\,H_2O + 5\,Ni^{2+}}

b) Determinar la pureza del níquel (% en masa).

Solución: 88,1 %

c) Justificar por qué la reacción 2 F⁻ + 2 Cl⁻ → F2 + Cl2 no puede producirse.

Solución: En esta reacción tanto el F⁻ como el Cl⁻ se oxidan (pasan de -1 a 0 perdiendo electrones). Para que tenga lugar una reacción redox debe haber simultáneamente una oxidación y una reducción que permita la transferencia de electrones.

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