PROBLEMA 1
La siguiente reacción (no ajustada) puede utilizarse en el laboratorio para preparar cantidades pequeñas de cloro.
K₂Cr₂O₇(ac) + HCl (ac) → CrCl₃(ac) + Cl₂(g) + KCl (ac) + H₂O (l).
A) Escribe la semirreacción de oxidación y la de reducción, así como la ecuación química global ajustada en forma molecular.
Las
semirreacciones de oxido - reducción que se producen son :
Oxidación :
2 Cl⁻ − 2 e⁻ → Cl₂
Reducción :
Cr₂O₇²⁻ + 14 H⁺ + 6 e⁻ → 2 Cr₃⁺ + 7 H₂O.
Multiplicando
la semirreacción de oxidación por 3 y sumándolas para eliminar los electrones
intercambiados, se obtiene la reacción iónica ajustada :
Oxidación :
6 Cl⁻ − 6 e⁻ → 3 Cl₂
Reducción :
Cr₂O₇ ²⁻ + 14 H⁺ + 6 e⁻ → 2 Cr³⁺ + 7 H₂O.
6 Cl⁻ + Cr₂O₇ ²⁻ + 14 H⁺ → 3 Cl₂ + 2 Cr³⁺ + 7 H₂O.
Teniendo presente que los 14 H + pertenecen al HCl, llevando los
coeficientes a la ecuación molecular queda esta ajustada :
K₂Cr₂O₇
(ac) + 14 HCl (ac) → 2 CrCl₃
(ac) + 3 Cl₂ (g) + 2 KCl (ac) + 7
H₂O (l).
B) Si se hace reaccionar 125 mL de HCl de densidad 1, 15 g · mL⁻¹y 30, 1 % de riqueza en peso con un exceso de K₂Cr₂O₇, ¿cuántos litros de Cl₂se obtendrían medidos a 1 atm de presión y 20 ºC?
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=1%2C15%20%5Cfrac%7Bg.%20disolucion%7D%7BmL.%20disolucion%7D%20.%20%5Cfrac%7B1000mL.%0Adisolucion%7D%7B1L%20disolucion%7D.%20%5Cfrac%7B30%2C1g%20HCI%7D%7B100g.%20disolucion%7D.%20%5Cfrac%7B1mol%0AHCI%7D%7B36%2C5g.HCI%7D%3D%209%2C48M%20" />
Los moles de HCl que se hacen reaccionar son :
n(HCl) = M · V = 9, 48 moles · L⁻¹ · 0, 125 L = 1, 185 moles, y por ser la
estequiometría 14 a 3, de Cl₂ se
obtienen los moles : 1, 185 moles HCl · <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B3moles%20CL%20_%7B2%7D%20%7D%7B14moles%20HCI%7D%0A" /> 0, 254 moles de Cl₂,
que el volumen que ocupan en las condiciones dadas es :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=V%3D%20%5Cfrac%7Bn.R.T%7D%7BV%7D%3D%0A%5Cfrac%7B0%2C254moles.0%2C082atm.L.mol%20%5E%7B-1%7D%2CK%20%5E%7B-1%7D.293K%20%7D%7B1atm%7D%3D%206%2C1L%20" />
DATOS
Ar (H) = 1 u
Ar (Cl) = 35, 5 u
R = 0, 082 atm · L · K⁻¹· mol⁻¹.
PRUEBA SELECTIVIDAD VALENCIA CONVOCATORIA JULIO 2015 QUIMICA.