T7: Equilibrios redox · Ajuste de reacciones redox y estequiometría

T7: Equilibrios redox

Ajuste de reacciones redox y estequiometría

Problema

2023 · Extraordinaria · Reserva

El dicromato de potasio reacciona con el yoduro de sodio en medio ácido sulfúrico para dar sulfato de sodio, sulfato de cromo(III), sulfato de potasio, diyodo y agua:

\ce{K2Cr2O7 + NaI + H2SO4} -> \ce{Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + I2 + H2O}

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

30 \text{ mL}

de una disolución de

\ce{NaI}

reaccionan con

60 \text{ mL}

de una disolución que contiene

49 \text{ g}

\ce{K2Cr2O7}

¿cuál será la molaridad de la disolución de

\ce{NaI}

Datos: Masas atómicas relativas: $\ce{K} = 39,1$ ; $\ce{Cr} = 52$ ; $\ce{O} = 16$

Ajuste redoxMétodo ion-electrónEstequiometría

Ajuste de reacción redox y cálculos estequiométricos

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

Semirreacciones de reducción y oxidación en medio ácido:

\ce{Cr2O7^2- + 14 H+ + 6e-} -> \ce{2 Cr^3+ + 7 H2O}

3 \times (\ce{2 I- -> I2 + 2e-})

Ecuación iónica ajustada:

\ce{Cr2O7^2- + 14 H+ + 6 I-} -> \ce{2 Cr^3+ + 3 I2 + 7 H2O}

Ecuación molecular ajustada:

\ce{K2Cr2O7 + 6 NaI + 7 H2SO4} -> \ce{3 Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 3 I2 + 7 H2O}

b) Si

30 \text{ mL}

de una disolución de

\ce{NaI}

reaccionan con

60 \text{ mL}

de una disolución que contiene

49 \text{ g}

\ce{K2Cr2O7}

¿cuál será la molaridad de la disolución de

\ce{NaI}

Calculamos la masa molar del dicromato de potasio:

M(\ce{K2Cr2O7}) = 2 \cdot 39,1 + 2 \cdot 52 + 7 \cdot 16 = 294,2 \text{ g/mol}

Determinamos los moles de $\ce{K2Cr2O7}$ presentes en la disolución:

n(\ce{K2Cr2O7}) = \frac{49 \text{ g}}{294,2 \text{ g/mol}} = 0,1666 \text{ mol}

Haciendo uso de la relación estequiométrica ( $1 \text{ mol } \ce{K2Cr2O7} : 6 \text{ mol } \ce{NaI}$ ), calculamos los moles de $\ce{NaI}$ :

n(\ce{NaI}) = 6 \cdot 0,1666 \text{ mol} = 0,9996 \text{ mol}

Finalmente, calculamos la molaridad ( $M$ ) de la disolución de $\ce{NaI}$ con el volumen de $30 \text{ mL}$ ( $0,030 \text{ L}$ ):

M = \frac{0,9996 \text{ mol}}{0,030 \text{ L}} = 33,32 \text{ M}