Problema 4 · Química PAU Valencia Extraordinaria 2021

Problema 4. Reacciones redox. Cálculos estequiométricos.

En una disolución acuosa de ácido sulfúrico, el permanganato de potasio, $\text{KMnO}_4$, reacciona con el sulfato de hierro(II), $\text{FeSO}_4$, de acuerdo con la ecuación química (no ajustada):

$$\text{KMnO}_4(ac) + \text{FeSO}_4(ac) + \text{H}_2\text{SO}_4(ac) \rightarrow \text{MnSO}_4(ac) + \text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3(ac) + \text{K}_2\text{SO}_4(ac) + \text{H}_2\text{O}(l)$$

Datos

Masas atómicas relativas: $\text{H} = 1{,}0$; $\text{O} = 16{,}0$; $\text{S} = 32{,}1$; $\text{K} = 39{,}1$; $\text{Mn} = 54{,}9$; $\text{Fe} = 55{,}8$.

a)

Escriba la semirreacción de oxidación y la de reducción. Ajuste la reacción química en forma molecular. [1 punto]

b)

Se mezclan $100\text{ mL}$ de una disolución $0{,}1\text{ M}$ de $\text{KMnO}_4$ y $250\text{ mL}$ de una disolución $0{,}1\text{ M}$ de $\text{FeSO}_4$ en medio ácido sulfúrico obteniéndose $4{,}615\text{ gramos}$ de sulfato de hierro(III). Determine el rendimiento de la reacción. [1 punto]