Problema 4 · Química PAU Valencia Ordinaria 2023

Problema 4. Reacciones redox. Cálculos estequiométricos.

El dióxido de cloro, $\mathrm{ClO_2}$ es un desinfectante y decolorante que puede obtenerse haciendo reaccionar clorato de sodio, $\mathrm{NaClO_3}$, con peróxido de hidrógeno, $\mathrm{H_2O_2}$, en medio ácido, de acuerdo con la siguiente ecuación química no ajustada:

$\mathrm{NaClO_3(ac) + H_2O_2(ac) + H_2SO_4(ac) \rightarrow ClO_2(g) + O_2(g) + H_2O(l) + Na_2SO_4(ac)}$

a)

Escriba la semirreacción de oxidación y la de reducción, así como la ecuación química global ajustada tanto en su forma iónica como molecular. (1 punto)

b)

Calcule el volumen de $\mathrm{ClO_2}$ obtenido (medido a 20 °C y 790 mmHg), cuando se mezcla la disolución A (250 mL de una disolución 0,08 M de $\mathrm{H_2O_2}$ en exceso de $\mathrm{H_2SO_4}$) con la disolución B (200 mL de una disolución 0,15 M de $\mathrm{NaClO_3}$ en exceso de $\mathrm{H_2SO_4}$). (1 punto)

Datos: 1 atm = 760 mmHg. $R = 0{,}082\ \mathrm{atm \cdot L \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1}}$.