AndalucíaAndalucía
MadridMadrid
CataluñaCataluña
GaliciaGalicia
MurciaMurcia
ValenciaValencia
En construcciónAñadimos comunidades, materias, años y soluciones de forma progresiva y constante.
T7: Equilibrios redox
Valoración redox
Problema
2021 · Ordinaria · Titular
C4
Examen

Una muestra de 3,25 g3,25 \text{ g} de nitrito de potasio impuro, disuelta en agua acidificada con ácido sulfúrico, se hace reaccionar con permanganato de potasio:

KNOX2+KMnOX4+HX2SOX4−>KNOX3+KX2SOX4+MnSOX4+HX2O\ce{KNO2 + KMnO4 + H2SO4} -> \ce{KNO3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O}
a) Ajuste las ecuaciones iónica y molecular por el método del ion-electrón.b) Calcule la riqueza en KNOX2\ce{KNO2} de la muestra inicial si se han consumido 50 mL50 \text{ mL} de KMnOX4\ce{KMnO4} 0,2 M0,2 \text{ M}.

Datos: Masas atómicas relativas: K=39K = 39; O=16O = 16; N=14N = 14

RedoxMétodo ion-electrónEstequiometría
a) Ajuste las ecuaciones iónica y molecular por el método del ion-electrón.

Semirreacción de oxidación:

5 ×( NOX2X−+HX2O→NOX3X−+2 HX++2 eX− )\ce{5 \times ( NO2^- + H2O -> NO3^- + 2 H^+ + 2 e^- )}

Semirreacción de reducción:

2 ×( MnOX4X−+8 HX++5 eX−→MnX2++4 HX2O )\ce{2 \times ( MnO4^- + 8 H^+ + 5 e^- -> Mn^{2+} + 4 H2O )}

Ecuación iónica global:

5 NOX2X−+2 MnOX4X−+6 HX+→5 NOX3X−+2 MnX2++3 HX2O\ce{5 NO2^- + 2 MnO4^- + 6 H^+ -> 5 NO3^- + 2 Mn^{2+} + 3 H2O}

Ecuación molecular ajustada:

5 KNOX2+2 KMnOX4+3 HX2SOX4→5 KNOX3+KX2SOX4+2 MnSOX4+3 HX2O\ce{5 KNO2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 -> 5 KNO3 + K2SO4 + 2 MnSO4 + 3 H2O}
b) Calcule la riqueza en KNOX2\ce{KNO2} de la muestra inicial si se han consumido 50 mL50 \text{ mL} de KMnOX4\ce{KMnO4} 0,2 M0,2 \text{ M}.

Se determinan los moles de KMnOX4\ce{KMnO4} utilizados en la valoración: n=V⋅M=0,050 L⋅0,2 mol⋅L−1=0,01 moln = V \cdot M = 0,050 \text{ L} \cdot 0,2 \text{ mol} \cdot \text{L}^{-1} = 0,01 \text{ mol} de KMnOX4\ce{KMnO4}.A partir de la estequiometría de la reacción, donde 22 moles de KMnOX4\ce{KMnO4} reaccionan con 55 moles de KNOX2\ce{KNO2}, calculamos los moles de nitrito puro: 0,01 mol de KMnOX4⋅5 mol de KNOX22 mol de KMnOX4=0,025 mol de KNOX20,01 \text{ mol de } \ce{KMnO4} \cdot \frac{5 \text{ mol de } \ce{KNO2}}{2 \text{ mol de } \ce{KMnO4}} = 0,025 \text{ mol de } \ce{KNO2}.La masa molar del KNOX2\ce{KNO2} es M=39+14+(2⋅16)=85 g⋅mol−1M = 39 + 14 + (2 \cdot 16) = 85 \text{ g} \cdot \text{mol}^{-1}. La masa de KNOX2\ce{KNO2} puro es: m=0,025 mol⋅85 g⋅mol−1=2,125 gm = 0,025 \text{ mol} \cdot 85 \text{ g} \cdot \text{mol}^{-1} = 2,125 \text{ g}.Finalmente, calculamos la riqueza de la muestra original de 3,25 g3,25 \text{ g}: Riqueza=2,125 g3,25 g⋅100=65,38%\text{Riqueza} = \frac{2,125 \text{ g}}{3,25 \text{ g}} \cdot 100 = 65,38 \% .