Pregunta B5.
- Se lleva a cabo la valoración de 100 mL de una disolución de peróxido de hidrógeno con una disolución de permanganato de potasio de concentración 0, 1 M, obteniéndose MnCl₂, O₂y KCl.
La reacciónse lleva a cabo en medio ácido clorhídrico y se consumen 23 mL de la disolución de permanganato de potasio.
A) Indique el estado de oxidación del manganeso en el ion permanganato y en el dicloruro de manganeso, y del oxígeno en el peróxido de hidrógeno y en el oxígeno molecular.
Indique la especie que se oxida y la que se reduce.
Indique la especie reductora y la especie oxidante
En el ion permanganato (MnO₄⁻), el maganeso tiene numero de oxidacion + 7
En el dicloro de manganeso (MnCl₂), el manganeso tiene numero de oxidacion + 2
En el peroxido de hidrogeno (H₂ O₂), el oxigeno tiene numero de oxidacion - 1
En el oxigeno melocular (O₂), el oxigeno tiene numero de oxidacion 0
El ion O²₂⁻ es el REDUCTOR y se OXIDA oxigeno molecular
El cation Mn(VII) es el OXIDANTE y se REDUCE a manganeso (II)
b) Formule y ajuste las semirreacciones de
oxidación y reducción, y la reacción molecular global.
Reacción no ajustada : H₂O₂ + KMnO₄ + HCl → MnCl₂ + O₂ + KClLa reacción se ajusta mediante el método ión - electrón en medio ácido.
1. Se plantean las semirreacciones de oxidación y reducción en forma iónica.
Semirreacción de oxidación : H₂O₂ → O₂Semirreacción de reducción : MnO₄⁻ → Mn₂⁺
2.
Ajustados todos los elementos excepto hidrógeno y oxígeno, se ajusta el oxígeno sumando en el miembro donde falte oxígeno tantas moléculas de agua como átomos de oxígeno falten : Semirreacción de oxidación : H₂O₂ → O₂Semirreacción de reducción : MnO₄⁻ → Mn₂⁺ + 4H₂O
3.
Se ajusta el hidrógeno sumando en el miembro donde falte hidrógeno tantos protones como átomos de hidrógeno falten.
Semirreacción de oxidación : H₂O₂ → O₂ + 2H⁺Semirreacción de reducción : MnO₄⁻ + 8H⁺ → Mn₂⁺ + 4H₂O
4.
Se ajustan las cargas sumando electrones en el miembro donde haya exceso de carga positiva o en el miembro donde haya defecto de carga negativa.
Semirreacción de oxidación : H₂O₂ → O₂ + 2H⁺ + 2e⁻Semirreacción de reducción : MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn₂⁺ + 4H₂O
5.
Se combinan las ecuaciones para eliminar los electrones, obteniendo la reacción iónica global.
Semirreacción de oxidación : 5 × (H₂O₂ → O₂ + 2H⁺ + 2e⁻)Semirreacción de reducción : 2 ×(MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻→ Mn₂⁺ + 4H₂O)Reacción iónica global : 5H₂O₂ + 2MnO₄⁻ + 16H⁺ → 5O₂ + 2Mn²⁺ + 10H⁺ + 8H₂O
Se simplifican los protones de ambos miembros.
Reacción iónica global : 5H₂O₂ + 2MnO₄⁻ + 6H⁺ → 5O₂ + 2Mn²⁺ + 8H₂O
6.
Se transforman los iones en sales o ácidos, obteniendo la reacción molecular ajustada :
5H₂O₂ + 2KMnO₄⁻ + 6HCl → 5O₂ + 2MnCl₂ + 8H₂O + 2KCl
c) Calcule la concentración molar del peróxido
de hidrógeno empleado.
Con los datos del enunciado y la reacción ajustada se puede calcular el número de moles de H₂O₂ que reaccionan, y conocido el volumen donde están contenidos, se calcula la concentración de la disolución de peróxido de hidrógeno.
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Teniendo en cuenta que las dos componentes están en disolución.
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d)Calcule el volumen de oxígeno molecular
desprendido, medido a 700 mm Hg y 30ºC.
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Aplicando la ecuación de gases ideales, se calcula el volumen.
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Prueba selectiva para la comunidad de Madrid.
Convocatoria Jun 2013 - 2014.
Química.