PROBLEMAS TIPO REACCIONES RED-OX

PROBLEMAS TIPO REACCIONES RED-OX

Los problemas típicos de reacciones redox son las valoraciones en las que previamente hay que ajustar la reacción redox por el método ion-electrón, bien en medio ácido o en medio básico.

A) Ejemplo en medio ácido (Con H⁺ y H₂O)

     Para saber el contenido de un mineral se disuelven 1,2 g del mineral en ácido sulfúrico diluido, con lo cual todo el hierro que contiene se disuelve como hierro (II). Esta disolución necesita para su valoración 20 ml de permanganato de potasio 0,10 M. En la valoración el permanganato se reduce hasta manganeso (II) y el hierro (II) se oxida a hierro (III)
     a) Escriba y ajuste por el método del ion-electrón la reacción redox.
     b)Calcule el porcentaje de hierro en el mineral
Masas atómicas: hierro = 55,8

SOLUCIÓN: la reacción es en medio ácido porque es en medio ácido sulfúrico

a) Las reacciones de oxidación y reducción que tienen lugar son:

Fe²⁺ - 1e à Fe³⁺ (oxidación)
MnO₄^- + 8 H⁺ +5e à Mn²⁺ + 4 H₂O (reducción)

Ajustando los electrones y sumando:

5 Fe²⁺ - 5e à 5 Fe³⁺

Sumando para obtener la reacción global

5 Fe²⁺ + MnO₄^- + 8 H⁺ à 5 Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4 H₂O

MnO₄^- + 8 H⁺ +5e à Mn²⁺ + 4 H₂O

b) Moles de permanganato de potasio utilizados en la valoración: 0,020x0,10 = 0,002 moles

Cada MnO₄^- reacciona con 5 Fe²⁺, por lo que el número de átomos-gramo de Fe serán: 0,002x5 = 0,01 at-gr de Fe

Los gramos de Fe serán: 0,01x55,8 =0,558 gramos

Y el porcentaje: 0,558x100/1,2 = 46,5%

B) Ejemplo en medio básico (Con OH^- y H₂O)

Si se hace pasar una corriente de cloro gas a través de una disolución de hidróxido de sodio se produce cloruro de sodio y clorato de sodio, a) Ajuste la reacción por el método del ion-electrón, b) Calcule cuántos moles de cloro reaccionarán con 2 g de hidróxido de sodio.
Masas atómicas: Sodio = 23; hidrógeno = 1; oxígeno = 16.

SOLUCIÓN: la reacción es en medio básico porque es en medio hidróxido de sodio

Cl₂ + NaOH è NaCl + NaClO₃ + H₂O

a) El Cl₂ actúa, a la vez, como oxidante y reductor, cuyas semirreacciones en medio básico son:

Cl₂ + 2e è 2Cl^-
Cl₂ + 12OH^- - 10e è 2ClO₃^- + 6H₂O

multiplicando por 5 la primera ecuación, para igualar los electrones intercambiados y sumando, llegamos a la ecuación iónica ajustada:
6Cl₂ + 12OH^- è 10Cl^- + 2ClO₃^- + 6H₂O

llevando los coeficientes a la ecuación inicial, queda la ecuación molecular ajustada:
6Cl₂ + 12NaOH è 10NaCl + 2NaClO₃ + 6H₂O

b)Masa molecular NaOH = 23 + 16 + 1 = 40
Moles NaOH = 2/40 = 0,05 moles

Como 6 moles de Cl₂ reaccionan con 12 de NaOH, 0,05 de NaOH reaccionarán con 0,025 moles de Cl₂

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