Problema 1 · Química PAU Valencia Ordinaria 2024

Problema 1. En el laboratorio, pueden obtenerse pequeñas cantidades de dicloro, $\mathrm{Cl_2(g)}$, haciendo reaccionar permanganato de potasio, $\mathrm{KMnO_4(ac)}$, con cloruro de potasio, $\mathrm{KCl(ac)}$, en medio ácido de acuerdo con la siguiente ecuación química no ajustada:$$\mathrm{KMnO_4(ac) + KCl(ac) + H_2SO_4(ac) \rightarrow MnSO_4(ac) + Cl_2(g) + K_2SO_4(ac) + H_2O(l)}$$

a)

Escriba la semirreacción de oxidación y la de reducción, así como la reacción global ajustada, tanto en su forma iónica como molecular. [1 punto]

b)

Si se mezclan $150\text{ mL}$ de la disolución A (que contiene $2{,}5\text{ g}$ de $\mathrm{KMnO_4}$ y un exceso de $\mathrm{H_2SO_4}$) y $250\text{ mL}$ de la disolución B (que contiene $\mathrm{KCl}$ a concentración $0{,}12\text{ M}$ y un exceso de $\mathrm{H_2SO_4}$), calcule el volumen de $\mathrm{Cl_2}$ producido, medido a $20\text{ }^\circ\mathrm{C}$ y $723\text{ mmHg}$. [1 punto]

Datos

Masas atómicas relativas: $\mathrm{H} = 1{,}0$; $\mathrm{O} = 16{,}0$; $\mathrm{Cl} = 35{,}5$; $\mathrm{K} = 39{,}1$; $\mathrm{Mn} = 54{,}9$.

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