El dióxido de manganeso reacciona con clorato de potasio, en medio básico de hidróxido de potasio, para dar permanganato de potasio, cloruro de potasio y agua:
MnOX2+KClOX3+KOH−>KMnOX4+KCl+HX2O
a) Ajuste las ecuaciones iónica y molecular por el método del ion-electrón.b) Calcule la masa de clorato de potasio (KClOX3) que reacciona con {{masa_muestra}} g de una muestra que tiene una riqueza en MnOX2 del {{pureza}} %.
Datos: Masas atómicas relativas: O=16; Cl=35,5; K=39; Mn=55
método ion-electrónpurezaestequiometría
a) Ajuste las ecuaciones iónica y molecular por el método del ion-electrón.
Identificamos los estados de oxidación de los elementos que cambian: el manganeso se oxida de +4 en el MnOX2 a +7 en el MnOX4X−, y el cloro se reduce de +5 en el ClOX3X− a −1 en el ClX−. El proceso ocurre en medio básico debido a la presencia de KOH.Semirreacción de oxidación:
2(MnOX2+4OHX−MnOX4X−+2HX2O+3eX−)
Semirreacción de reducción:
ClOX3X−+3HX2O+6eX−ClX−+6OHX−
Sumamos ambas semirreacciones para obtener la ecuación iónica ajustada, simplificando las especies comunes (OHX− y HX2O):
2MnOX2+2OHX−+ClOX3X−2MnOX4X−+HX2O+ClX−
Completamos la ecuación molecular añadiendo los cationes potasio (KX+) necesarios para compensar las cargas:
2MnOX2+KClOX3+2KOH2KMnOX4+KCl+HX2O
b) Calcule la masa de clorato de potasio (KClOX3) que reacciona con {{masa_muestra}} g de una muestra que tiene una riqueza en MnOX2 del {{pureza}} %.
Primero determinamos la masa pura de MnOX2 en la muestra a partir de su riqueza:
m(\ce{MnO2})_{\text{pura}} = \text{{{masa_muestra}} g muestra} \cdot rac{\text{{{pureza}} g \ce{MnO2}}}{\text{100 g muestra}} = rac{\text{{{masa_muestra}} \cdot {{pureza}}}}{100} \text{ g de \ce{MnO2}}
Calculamos las masas molares de las sustancias involucradas:
M(MnOX2)=55+2⋅16=87 g⋅mol−1
M(KClOX3)=39+35,5+3⋅16=122,5 g⋅mol−1
Utilizando la estequiometría de la reacción ajustada, donde 2 moles de MnOX2 reaccionan con 1 mol de KClOX3, calculamos la masa de este último:
