T7: Equilibrios redox · Ajuste de reacciones y estequiometría

T7: Equilibrios redox

Ajuste de reacciones y estequiometría

Problema

2025 · Extraordinaria · Titular

Al hacer reaccionar ácido clorhídrico ( $\ce{HCl}$ ) con dicromato de potasio ( $\ce{K2Cr2O7}$ ) se forma tricloruro de cromo ( $\ce{CrCl3}$ ), dicloro ( $\ce{Cl2}$ ), cloruro de potasio ( $\ce{KCl}$ ) y agua ( $\ce{H2O}$ ).

a) Ajuste la reacción molecular por el método del ion-electrón.b) ¿Qué volumen de

\ce{HCl}

del

37\%

de riqueza en masa y densidad

1,19 \text{ g} \cdot \text{mL}^{-1}

se necesitará para que reaccionen

7 \text{ g}

\ce{K2Cr2O7}

Datos: Masas atómicas relativas: $H=1; O= 16; Cl= 35,5; K= 39; Cr= 52$

RedoxMétodo ion-electrónEstequiometría

Ajuste de la reacción redox por el método del ion-electrón

En esta reacción, el cromo se reduce desde un estado de oxidación $+6$ en el dicromato a $+3$ en el cloruro de cromo (III), mientras que el ion cloruro del ácido clorhídrico se oxida a cloro molecular (estado de oxidación $0$ ).Semirreacción de reducción:

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

Semirreacción de oxidación:

\ce{6 Cl-} -> \ce{3 Cl2 + 6 e-}

Ecuación iónica global:

\ce{Cr2O7^{2-} + 14 H+ + 6 Cl-} -> \ce{2 Cr^{3+} + 3 Cl2 + 7 H2O}

Trasladamos los coeficientes a la ecuación molecular, asignando los iones espectadores ( $\ce{K+}$ y los $\ce{Cl-}$ que no varían su estado de oxidación) para completar el ajuste:

\ce{K2Cr2O7 + 14 HCl} -> \ce{2 CrCl3 + 3 Cl2 + 2 KCl + 7 H2O}

Determinación de las masas molares de los reactivos y productos a partir de los datos atómicos:

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

M(\ce{HCl}) = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ g/mol}

M(\ce{CrCl3}) = 52 + 3 \cdot 35,5 = 158,5 \text{ g/mol}

M(\ce{Cl2}) = 2 \cdot 35,5 = 71 \text{ g/mol}

M(\ce{KCl}) = 39 + 35,5 = 74,5 \text{ g/mol}

M(\ce{H2O}) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ g/mol}