Solución delproblema 1 de laprueba de Selectividad, Comunidad de Andalucia, Junio 2015, QUIMICA
a)Para realizar elajuste dela
reacción redox usando el método del ion electrón primero se
debedeterminar cuáles sonlos estados de oxidación de cada uno de
loselementos que intervienen en la reacción e identificar al oxidante y
alreductor :
NaBr + HNO₃ → Br₂ + NO₂ +
NaNO₃ + H₂O + 1 - 1 + 1 + 5 - 2 0 + 4 - 2 + 1 + 5 - 2 + 1 - 2
Las
correspondientes semirreacciones se deben ajustar teniendo en cuenta que en
medio ácido hay que escribir cada elemento que se oxida o se reduce con los O
que lleva unidosdirectamente ; equilibrar los O sumando H2O donde haya menos
oxígenos ; equilibrar los Hsumando H + donde haya menos, y por último
equilibrar la carga sumandoe–donde haya más carga positiva.
De
acá podemos analizar que :
Semirreación de reducción :
NO₃⁻ + 2H⁺ +
1e⁻ → NO₂ +
H₂O
Semirreación de oxidación :
2Br⁻ - 2e⁻→
Br₂
Aplicamos una multiplicación por dos en
la semirreacción de reducción para obtener una igualación de los electrones que
se están intercambiando, para obtener una reacción ajustada :
2NO₃⁻ + 4H⁺ + 2e⁻
→ 2NO₂ + 2H₂O
2Br⁻ -
2e⁻ → Br₂
___________________________________
2NO₃⁻ + 2Br⁻ + 4H⁺ → Br₂ + 2NO₂ +
2H₂O
La reacciónmolecular quedaría de la siguiente
forma :
2 NaBr + 4 HNO₃→ Br₂ + 2 NO₂ + 2 H₂O + 2NaNO₃
b) Para el calculo del volumen del ácido nítrico necesario para completar
la reacción realizamos un calculo estequiométrico :
n(NaBr) = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B100g%7D%7B103g.mol%5E%7B-1%7D%20%7D%0A%3D" /> 0, 97 moles
Ahora para saber cual es la molaridad de 1 litro
de disolución de ácido nítrico :
1, 39.
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7Bg%7D%7BmL%7D%20%5Cfrac%7B1000mL%7D%7B1L%7D%0A%5Cfrac%7B70g%7D%7B100g%7D%20%5Cfrac%7B1mol%7D%7B63g%7D%20%3D%20" /> = 15, 44 M
En estos cálculoshemos usado el peso Molar para pasar de gramos a moles de NaBr,
la estequiometría de la reacción ajustada para pasar a moles de ácido, el peso
molardel ácido para pasar a gramos de ácido, la riqueza de la disolución
para pasar a masa total de disolución, y la densidad para hallar el volumen
correspondiente.