QuímicaMedio2 pts

Ajuste redox y estequiometría

También trata: Formulación y nomenclatura inorgánica

Extremadura · 2022 · Julio

Enunciado

Sea la reacción:

\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + \text{SnCl}_2 + \text{HCl} \longrightarrow \text{CrCl}_3 + \text{SnCl}_4 + \text{KCl} + \text{H}_2\text{O}

a) (1 punto) Ajustar por el método del ion-electrón.

b) (0,5 puntos) Indicar cuál es la especie oxidante y cuál la reductora.

c) (0,5 puntos) Nombrar las sales que aparecen en la ecuación redox.

Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido

Resultado

\boxed{\;\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 3\,\text{SnCl}_2 + 14\,\text{HCl} \longrightarrow 2\,\text{CrCl}_3 + 3\,\text{SnCl}_4 + 2\,\text{KCl} + 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: $\text{Sn}^{2+}$ ( $\text{SnCl}_2$ ).
c) Dicromato de potasio, cloruro de estaño(II), cloruro de cromo(III), cloruro de estaño(IV) y cloruro de potasio.

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

Estrategia

Con los números de oxidación se localizan los elementos que cambian: el cromo, que se reduce de

+6

+3

, y el estaño, que se oxida de

+2

+4

. Se escriben las dos semirreacciones con las especies iónicas que existen en disolución (

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

\text{Cr}^{3+}

\text{Sn}^{2+}

\text{Sn}^{4+}

), se ajustan en medio ácido (con

\text{H}_2\text{O}

\text{H}^+

), se igualan los electrones y se pasa a la ecuación molecular. Las sales se nombran con la nomenclatura de composición (con prefijos o con número de oxidación) y, en la oxosal, con el nombre tradicional aceptado.

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{CrCl}_3)\qquad \overset{+2}{\text{Sn}}\ (\text{en } \text{SnCl}_2) \longrightarrow \overset{+4}{\text{Sn}}\ (\text{en } \text{SnCl}_4)

El K (

+1

), el Cl (

-1

), el H (

+1

) y el O (

-2

) no cambian.

Semirreacción de reducción (el ion dicromato se reduce a

\text{Cr}^{3+}

). Se ajusta el Cr, el O con agua, el H con

\text{H}^+

y la carga con electrones:

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

(Carga:

-2 + 14 - 6 = +6

a la izquierda y

2\cdot(+3) = +6

a la derecha.)

Semirreacción de oxidación:

\text{Sn}^{2+} \longrightarrow \text{Sn}^{4+} + 2\,e^-

Igualamos los electrones: la reducción gana 6 y la oxidación pierde 2, así que la de 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} \\ 3\,\text{Sn}^{2+} &\longrightarrow 3\,\text{Sn}^{4+} + 6\,e^- \end{aligned}

Ecuación iónica (sumando):

\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 3\,\text{Sn}^{2+} + 14\,\text{H}^+ \longrightarrow 2\,\text{Cr}^{3+} + 3\,\text{Sn}^{4+} + 7\,\text{H}_2\text{O}

Ecuación molecular. El dicromato va como

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

(1 unidad), el

\text{Sn}^{2+}

como

\text{SnCl}_2

(3 unidades) y los 14

\text{H}^+

los aporta el HCl (14 HCl). En los productos, los cationes quedan como cloruros:

2\,\text{CrCl}_3

3\,\text{SnCl}_4

y, con los 2

\text{K}^+

del dicromato,

2\,\text{KCl}

\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 3\,\text{SnCl}_2 + 14\,\text{HCl} \longrightarrow 2\,\text{CrCl}_3 + 3\,\text{SnCl}_4 + 2\,\text{KCl} + 7\,\text{H}_2\text{O}

Comprobación de los átomos que no intervienen en el ajuste: K, 2 = 2; Cl,

6 + 14 = 20

a la izquierda y

6 + 12 + 2 = 20

a la derecha; H, 14 = 14; O, 7 = 7. ✓

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

b) Especie oxidante y especie reductora

Oxidante: el ion dicromato, $\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}$ (aportado por el $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ ). Gana electrones: el Cr pasa de $+6$ a $+3$ y se reduce, oxidando al estaño.
Reductor: el ion $\text{Sn}^{2+}$ (aportado por el $\text{SnCl}_2$ ). Pierde electrones: pasa de $+2$ a $+4$ y se oxida, reduciendo al cromo.

c) Nombre de las sales

Las sales de la ecuación son el

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

, el

\text{SnCl}_2

, el

\text{CrCl}_3

, el

\text{SnCl}_4

y el

\text{KCl}

(el HCl es un ácido y el

\text{H}_2\text{O}

no es una sal):

Sal	Nombre
$\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$	dicromato de potasio (heptaoxidodicromato de dipotasio)
$\text{SnCl}_2$	cloruro de estaño(II) (dicloruro de estaño)
$\text{CrCl}_3$	cloruro de cromo(III) (tricloruro de cromo)
$\text{SnCl}_4$	cloruro de estaño(IV) (tetracloruro de estaño)
$\text{KCl}$	cloruro de potasio

Consejo

En el ion-electrón se trabaja con las especies que de verdad existen en disolución: el cromo va como $\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}$ , no como « $\text{Cr}^{6+}$ », y su semirreacción necesita los $14\,\text{H}^+$ y las 7 moléculas de agua para ajustar el oxígeno.

Al pasar a la ecuación molecular, el HCl hace dos papeles: aporta los $\text{H}^+$ y los cloruros que acompañan a los cationes. Cuenta los Cl al final: si no cuadran, revisa los coeficientes.

Paso 1 de 3

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