QuímicaMedio2 pts

Ajuste redox y estequiometría

Extremadura · 2017 · Junio · Opción B

Enunciado

a) (1,5 puntos) Ajustar, por el método del ión electrón, la siguiente reacción redox y nombrar todas las sales y ácidos que aparecen en la reacción:

\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + \text{KI} + \text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{I}_2 + \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O}

b) (0,5 puntos) Indicar las especies que actúan como oxidante y como reductor.

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Resultado

\boxed{\;\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 6\,\text{KI} + 7\,\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\,\text{I}_2 + 4\,\text{K}_2\text{SO}_4 + 7\,\text{H}_2\text{O}\;}

b) Oxidante: $\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}$ ( $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ ). Reductor: $\text{I}^-$ (KI).

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

Estrategia

Primero se asignan los números de oxidación para ver qué elementos cambian: el cromo pasa de

+6

(en el dicromato) a

+3

y el yodo, de

-1

0

. Se escriben las dos semirreacciones con las especies iónicas que de verdad reaccionan (

\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}

\text{I}^-

), se ajustan en medio ácido (O con

\text{H}_2\text{O}

, H con

\text{H}^+

, carga con electrones), se igualan los electrones y se suman. Por último, se pasa a la ecuación molecular añadiendo los iones espectadores (

\text{K}^+

\text{SO}_4^{2-}

Desarrollo

a) Ajuste por el método del ion-electrón

Números de oxidación de los elementos que cambian:

\overset{+6}{\text{Cr}}\ \text{en}\ \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 \longrightarrow \overset{+3}{\text{Cr}}\ \text{en}\ \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3\qquad \overset{-1}{\text{I}}\ \text{en}\ \text{KI} \longrightarrow \overset{0}{\text{I}}\ \text{en}\ \text{I}_2

Semirreacción de reducción (el Cr gana electrones):

\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 14\,\text{H}^+ + 6\,e^- \longrightarrow 2\,\text{Cr}^{3+} + 7\,\text{H}_2\text{O}

(2 Cr a cada lado; los 7 O del dicromato salen como 7

\text{H}_2\text{O}

, que piden 14

\text{H}^+

; carga:

-2 + 14 - 6 = +6

a la izquierda y

2 \cdot (+3) = +6

a la derecha).

Semirreacción de oxidación (el I pierde electrones):

2\,\text{I}^- \longrightarrow \text{I}_2 + 2\,e^-

Para igualar los electrones, la oxidación se multiplica por 3:

\begin{aligned} \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 14\,\text{H}^+ + 6\,e^- &\longrightarrow 2\,\text{Cr}^{3+} + 7\,\text{H}_2\text{O} \\ 6\,\text{I}^- &\longrightarrow 3\,\text{I}_2 + 6\,e^- \end{aligned}

Sumando:

\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 6\,\text{I}^- + 14\,\text{H}^+ \longrightarrow 2\,\text{Cr}^{3+} + 3\,\text{I}_2 + 7\,\text{H}_2\text{O}

Ecuación molecular. El

\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}

viene del

\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7

, los 6

\text{I}^-

de 6 KI y los 14

\text{H}^+

de 7

\text{H}_2\text{SO}_4

. Los 2

\text{Cr}^{3+}

forman 1

\text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3

y los 8

\text{K}^+

(

2 + 6

), 4

\text{K}_2\text{SO}_4

\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 6\,\text{KI} + 7\,\text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\,\text{I}_2 + 4\,\text{K}_2\text{SO}_4 + 7\,\text{H}_2\text{O}

Comprobación: K,

2 + 6 = 8

4 \cdot 2 = 8

; S,

7

3 + 4 = 7

; H,

14

14

; O,

7 + 28 = 35

12 + 16 + 7 = 35

. Está ajustada.

Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)

Nombres de las sales y ácidos:

Fórmula	Nombre
$\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$	Dicromato de potasio (sal)
$\text{KI}$	Yoduro de potasio (sal)
$\text{H}_2\text{SO}_4$	Ácido sulfúrico
$\text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3$	Sulfato de cromo(III) (sal)
$\text{K}_2\text{SO}_4$	Sulfato de potasio (sal)

\text{I}_2

(diyodo) y el

\text{H}_2\text{O}

no son ni sales ni ácidos.

b) Oxidante y reductor

Oxidante: el ion dicromato, $\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}$ (aportado por el $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ ). Su cromo pasa de $+6$ a $+3$ : gana electrones, se reduce y provoca la oxidación del yoduro.
Reductor: el ion yoduro, $\text{I}^-$ (aportado por el KI). Pasa de $-1$ a $0$ : pierde electrones, se oxida y provoca la reducción del dicromato.

Consejo

El oxidante es la especie que se reduce (gana electrones) y el reductor la que se oxida: la confusión entre «se oxida» y «es el oxidante» es el error más repetido en el apartado b).

Al pasar a la ecuación molecular, ajusta el potasio y el sulfato al final, contando todos los $\text{K}^+$ (los del dicromato y los del yoduro) para saber cuántos $\text{K}_2\text{SO}_4$ salen.

Paso 1 de 3

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