Pregunta B4.
- El sulfuro de cobre (II) reacciona
con ácido nítrico, en un proceso en el que se obtiene azufre sólido, monóxido
de nitrógeno, nitrato de cobre (II) y agua.
A) Formule y ajuste las semirreacciones de
oxidación y reducción, indicando cuáles son los reactivos oxidantey
reductor.
Reacción sin ajustar : CuS + HNO₃ → S + NO + Cu(NO₃)₂ + H₂O
Elementos de valencia<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cleft%20%5C%7B%0A%7B%7BS%5E%7B2-%7D%20%5Cfrac%7B-2e%5E%7B-%7D%7D%7B%7D%5C%20%5Ctextgreater%20%5C%20S%5E%7B0%7D%7D%20%5Catop%20%7BN%28V%29%20%5Cfrac%7B%2B3e%5E%7B-%7D%7D%7B%7D%5C%0A%5Ctextgreater%20%5C%20N%28II%29%7D%7D%7D%20%5Cright.%20" />
Semirreacciones iónicas sin ajustar :
Semirreacción de oxidación : S²⁻ →
S
Semirreacción de reducción : NO₃⁻ → NO
Se ajusta en medio ácido :
Semirreacción de oxidación : S²⁻ →
S + 2e⁻
Semirreacción de reducción : NO₃⁻ +
4H⁺ +
3e⁻→ NO + 2H₂O
Reductor≡ CuS Oxidante≡ HNO₃
b) Formule y ajuste la reacción molecular global.
Para obtener la ecuación molecular ajustada, se
combinan las semireacciones iónicas eliminando entre las dos los electrones y
obteniendo la reacción iónica global :
Semirreacción de oxidación : 3× (S²⁻ → S + e⁻)
Semirreacción de reducción : 2× (NO₃⁻ + 4H⁺ + 3e⁻ → NO + 2H₂O) 3S²⁻ + 2NO₃⁻ 8H⁺ →
3S + 2NO + 4H₂O
De la reacción iónica global, por tanteo, se
obtiene la reacción molecular global.
3CuS + 8HNO₃ →
3S + 2NO + 3Cu(NO₃)₂ + 4H₂O
c) Calcule la molaridad de una disolución de ácido nítrico del 65% de riqueza en peso y densidad 1, 4 g·cm⁻³Por factores de conversión : HNO₃ = 1 + 14 + 16 x 3 = 63 g / mol
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d) Calcule qué masa de
sulfuro de cobre (II) se necesitará para que reaccione completamente con 90 mL
de la disolución de ácido nítrico del apartado anterior.
Por factores de conversión : Masa molecular CuS = 63, 5 + 32 = 95, 5 g / mol
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=m%28CuS%29%3D90mL.%5Cfrac%7B1L%7D%7B1000mL%7D.%5Cfrac%7B14%2C4%0AmolHNO_%7B3%7D%7D%7B1L%7D.%5Cfrac%7B3molCuS%7D%7B8molHNO_%7B3%7D%7D%3D%0A%5Cfrac%7B95%2C5gCuS%7D%7BmolCuS%7D" /><img src="https://tex.z-dn.net/?f=%3D46%2C4g%20CuS" />
Prueba de
selectividad para la comunidad de Madrid.
Convocatoria Jun 2012 - 2013.
Química.