Ejercicio B2 · Química PAU País Vasco Ordinaria 2021

Tema: Volumetrías de laboratorio: valoración ácido-base y permanganimetría · Del examen Ordinaria (2021)

Enunciado

B2. Se quiere determinar la concentración de un agua oxigenada comercial mediante su valoración con una disolución de permanganato de potasio de concentración conocida (permanganimetría). En disolución ácida el permanganato (MnO4−\text{MnO}_4^-) oxida el H2O2\text{H}_2\text{O}_2 a O2\text{O}_2, reduciéndose a Mn2+\text{Mn}^{2+} según la ecuación siguiente (sin ajustar):

KMnO4+H2O2+H2SO4⟶K2SO4+MnSO4+O2+H2O\text{KMnO}_4 + \text{H}_2\text{O}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{MnSO}_4 + \text{O}_2 + \text{H}_2\text{O}

a)

Indicar los instrumentos y materiales que serán necesarios. [0,25]

b)

Explicar el procedimiento de la valoración acompañándolo de un dibujo. [0,75]

c)

Explicar por qué no se necesita indicador para esta valoración. [0,25]

d)

Escribir la reacción ajustada que tiene lugar en esta valoración. [0,75]

Enunciado: Ejercicio B2 · Química PAU País Vasco Ordinaria 2021

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Indicar los instrumentos y materiales que serán necesarios.

Solución: Bureta (25 mL), soporte con pinza y nuez, matraz Erlenmeyer (250 mL), pipeta (5 mL), aspirapipetas (o pera de goma) y probeta (100 mL).

b) Explicar el procedimiento de la valoración acompañándolo de un dibujo.

Solución: Se limpia y enrasa la bureta con la disolución de KMnO4\text{KMnO}_4. En el Erlenmeyer se introduce un volumen medido de agua oxigenada y ácido sulfúrico. Se añade KMnO4\text{KMnO}_4 gota a gota agitando continuamente hasta el viraje persistente a color violeta pálido.

b) Esquema/dibujo del montaje experimental

Solución: Montaje de valoración que muestra un soporte con pinza sosteniendo una bureta con KMnO4\text{KMnO}_4, dispuesta sobre un matraz Erlenmeyer que contiene H2O2\text{H}_2\text{O}_2 y H2SO4\text{H}_2\text{SO}_4.

c) Explicar por qué no se necesita indicador para esta valoración.

Solución: No se necesita indicador porque el reactivo valorante (MnO4−\text{MnO}_4^-) es de un intenso color violeta, mientras que el producto reducido (Mn2+\text{Mn}^{2+}) es incoloro; una sola gota en exceso colorea la disolución indicando el punto final.

d) Escribir la reacción ajustada que tiene lugar en esta valoración.

Solución: 2 KMnO4+5 H2O2+3 H2SO4⟶K2SO4+2 MnSO4+5 O2+8 H2O2\,\text{KMnO}_4 + 5\,\text{H}_2\text{O}_2 + 3\,\text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + 2\,\text{MnSO}_4 + 5\,\text{O}_2 + 8\,\text{H}_2\text{O}

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