QuímicaMedio2 pts

Ajuste redox y estequiometría

Extremadura · 2023 · Julio

Enunciado

En la reacción redox siguiente:

\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + \text{H}_2\text{S} + \text{HCl} \rightleftharpoons \text{CrCl}_3 + \text{S} + \text{KCl} + \text{H}_2\text{O}

a) (0,5 puntos) Indicar cuál es la sustancia oxidante y cuál la reductora.

b) (0,5 puntos) Escribir y ajustar las semirreacciones de oxidación y reducción.

c) (0,5 puntos) Ajustar la reacción mediante el método del ion-electrón.

d) (0,5 puntos) Calcular cuántos gramos de tricloruro de cromo (

\text{CrCl}_3

) se producen si reaccionan 68 gramos de

\text{H}_2\text{S}

.

Datos: Masas atómicas (u): H = 1; S = 32; Cl = 35,5; Cr = 52.

Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido

Resultado

a) Oxidante: $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ (Cr: $+6 \to +3$ ). Reductor: $\text{H}_2\text{S}$ (S: $-2 \to 0$ ).
b) y c)

\boxed{\;\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 3\,\text{H}_2\text{S} + 8\,\text{HCl} \to 2\,\text{CrCl}_3 + 3\,\text{S} + 2\,\text{KCl} + 7\,\text{H}_2\text{O}\;}

d) $m(\text{CrCl}_3) = 211{,}3\ \text{g}$ .

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

Estrategia

Se asignan números de oxidación para ver qué elemento los sube (se oxida: es el reductor) y cuál los baja (se reduce: es el oxidante). Después se ajustan las dos semirreacciones en medio ácido (hay

\text{HCl}

): primero los átomos distintos de O e H, luego el O con

\text{H}_2\text{O}

, el H con

\text{H}^+

y la carga con electrones. Se igualan los electrones, se suman y se pasa a la ecuación molecular con los iones espectadores (

\text{K}^+

\text{Cl}^-

). Con la ecuación ajustada, la estequiometría da la masa de

\text{CrCl}_3

Desarrollo

a) Oxidante y reductor.

Números de oxidación de los elementos que cambian:

Cromo: en el $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ , $2(+1) + 2x + 7(-2) = 0 \Rightarrow x = +6$ ; en el $\text{CrCl}_3$ , $+3$ . El cromo baja de $+6$ a $+3$ : se reduce.
Azufre: en el $\text{H}_2\text{S}$ , $-2$ ; en el S elemental, $0$ . El azufre sube de $-2$ a $0$ : se oxida.

Por tanto:

Oxidante: el $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ (el ion dicromato, $\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}$ ), que capta electrones y se reduce.
Reductor: el $\text{H}_2\text{S}$ , que cede electrones y se oxida.

b) Semirreacciones ajustadas (medio ácido).

Reducción (el dicromato pasa a

\text{Cr}^{3+}

): se ajusta el Cr, el O con 7

\text{H}_2\text{O}

, el H con 14

\text{H}^+

y la carga (

+12

a la izquierda frente a

+6

a la derecha) con 6 electrones:

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

Oxidación (el sulfuro de hidrógeno pasa a azufre):

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

c) Ajuste por el método del ion-electrón.

Para igualar los electrones intercambiados, 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} \\ 3\,\text{H}_2\text{S} &\longrightarrow 3\,\text{S} + 6\,\text{H}^+ + 6\,e^- \end{aligned}

Sumando y simplificando los

\text{H}^+

(

14 - 6 = 8

\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 3\,\text{H}_2\text{S} + 8\,\text{H}^+ \longrightarrow 2\,\text{Cr}^{3+} + 3\,\text{S} + 7\,\text{H}_2\text{O}

Ecuación molecular. El dicromato procede del

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

(aporta 2

\text{K}^+

, que acaban como 2

\text{KCl}

) y los

\text{H}^+

del

\text{HCl}

. Los

\text{Cl}^-

necesarios son

2\cdot 3 = 6

para el

\text{CrCl}_3

y 2 para el

\text{KCl}

: 8 en total, justo los 8

\text{HCl}

\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 + 3\,\text{H}_2\text{S} + 8\,\text{HCl} \longrightarrow 2\,\text{CrCl}_3 + 3\,\text{S} + 2\,\text{KCl} + 7\,\text{H}_2\text{O}

Comprobación: K 2 = 2; Cr 2 = 2; O 7 = 7; S 3 = 3; Cl 8 = 6 + 2; H

6 + 8 = 14 = 7\cdot 2

. Está ajustada.

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

d) Masa de $\text{CrCl}_3$ a partir de 68 g de $\text{H}_2\text{S}$ .

Masas molares:

M(\text{H}_2\text{S}) = 2\cdot 1 + 32 = 34\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}

;

M(\text{CrCl}_3) = 52 + 3\cdot 35{,}5 = 158{,}5\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}

n(\text{H}_2\text{S}) = \frac{68\ \text{g}}{34\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}} = 2{,}0\ \text{mol}

Según la ecuación ajustada, 3 mol de

\text{H}_2\text{S}

dan 2 mol de

\text{CrCl}_3

n(\text{CrCl}_3) = 2{,}0\ \text{mol H}_2\text{S}\cdot\frac{2\ \text{mol CrCl}_3}{3\ \text{mol H}_2\text{S}} = 1{,}33\ \text{mol}

m(\text{CrCl}_3) = 1{,}33\ \text{mol}\cdot 158{,}5\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1} = 211{,}3\ \text{g}

(Se supone que el

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

y el

\text{HCl}

están en cantidad suficiente.)

Consejo

Al pasar a la ecuación molecular no te olvides de los cloruros espectadores: los 8 $\text{HCl}$ no salen solo de los $\text{H}^+$ de la iónica, también tienen que alcanzar para los 6 $\text{Cl}$ del $\text{CrCl}_3$ y los 2 del $\text{KCl}$ . Haz siempre el recuento final átomo por átomo.

En el dicromato hay dos cromos: ajusta el Cr antes que nada, o te saldrán 3 electrones en vez de 6.

Paso 1 de 3

¿Has terminado el problema?

¿Te atascas?Manda tu duda a tu profesor o al equipo, o pregunta a otros estudiantes en la comunidad.

Sigue practicando

Ajuste redox y estequiometría

(2 puntos: 1 punto cada apartado) En determinadas regiones se añade yoduro de potasio al agua potable con el…

Química · Andalucía · 2026 · Julio Ajuste redox y estequiometría

(2 puntos: 1 punto cada apartado) El gas cloro se utiliza para la fabricación de la lejía (hipoclorito de sodio)…

Química · Andalucía · 2026 · Reserva 2 Ajuste redox y estequiometría

(2 puntos) ARSÉNICO O EL LUJO DE BEBER UN VASO DE AGUA POTABLE El arsénico se conoce desde tiempos remotos…

Química · Andalucía · 2026 · Junio Ajuste redox y estequiometría

Una forma de estimar la contaminación del agua es medir la Demanda Química de Oxígeno (DQO). Para ello, el carbono…

Química · Castilla-La Mancha · 2026 · Julio

Apuntes y todos los problemas de Reacciones redox y electroquímica →