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PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2003

QUÍMICA TEMA 7: REACCIONES REDOX • Junio, Ejercicio 3, Opción A • Junio, Ejercicio 6, Opción B • Reserva 1, Ejercicio 6, Opción B • Reserva 2, Ejercicio 3, Opción A • Reserva 2, Ejercicio 6, Opción B • Reserva 3, Ejercicio 5, Opción A • Reserva 4, Ejercicio 5, Opción A • Septiembre, Ejercicio 3, Opción B

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Lasiguiente reacción redox tiene lugar en medio ácido: − MnO 4 + Cl − + H + Mn 2+ + Cl 2 + H 2O Indique, razonando la respuesta, la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientes: a) El Cl − es el agente reductor. − b) El MnO 4 experimenta una oxidación. c) En la reacción, debidamente ajustada, se forman también 4 moles de H 2O por cada mol de
− MnO 4 . QUÍMICA. 2003. JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓNA

R E S O L U C I Ó N a) Verdadero, se oxida de cloruro a cloro: 2 Cl − − 2 e − → Cl 2 . b) Falso, es el oxidante y se reduce de permanganato a ión manganoso: − MnO 4 + 8 H + + 5 e − → Mn 2 + + 4 H 2 O c) Verdadero. Si se ajusta la reacción con el método ión-electrón:
− 2 ⋅ (MnO 4 + 8 H + + 5 e − → Mn 2 + + 4 H 2 O)

5 ⋅ (2 Cl − − 2 e − → Cl 2 )

− 2 MnO 4 + 16 H + + 10 Cl − → 2 Mn 2 + +8 H 2 O + 5 Cl2

El bromuro sódico reacciona con el ácido nítrico, en caliente, según la siguiente ecuación: NaBr + HNO 3 → Br2 + NO 2 + NaNO 3 + H 2O a) Ajuste esta reacción por el método del ión electrón. b) Calcule la masa de bromo que se obtiene cuando 100 g de bromuro de sodio se tratan con ácido nítrico en exceso. Masas atómicas: Br = 80; Na = 23. QUÍMICA. 2003. JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓNB

R E S O L U C I Ó N

a)
2 ⋅ (NO 3− + 2 H + + 1e − → NO 2 + H 2 O) 2 Br − − 2 e − → Br 2 2NO 3− + 4 H + + 2Br − → 2NO 2 + 2H 2 O + Br 2

Una vez que ya tenemos ajustada la ecuación iónica, añadimos los iones espectadores necesarios para obtener la ecuación molecular. 2 NaBr + 4 HNO3 → Br2 + 2 NO 2 + 2 NaNO3 + 2 H 2O b) Por la estequiometría de la reacción, vemos que:
2 ⋅103 g NaBr → 160g Br 2 ⎫ ⎬ ⇒ x = 77 '67 g Br 2 100 g → x ⎭

Para cada una de las siguientes electrolisis, calcule: a) La masa de cinc metálico depositada en el cátodo al pasar por una disolución acuosa de Zn 2+ una corriente de 1’87 amperios durante 42’5 minutos. b) El tiempo necesario para que se depositen 0’58 g de plata tras pasar por una disolución acuosa de AgNO 3 una corriente de 1’84 amperios. Datos: F= 96500 C. Masas atómicas: Zn = 65’4; Ag = 108. QUÍMICA. 2003. RESERVA 1. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

R E S O L U C I Ó N

a) Eq − g ⋅ I ⋅ t m= = 96500 b) 108 ⋅1'84 ⋅ t 0 '58 = 1 ⇒ t = 282 segundos 96500 65'4 ⋅1'87 ⋅ 2550 2 = 1'615 g 96500

A partir de los valores de potenciales normales de reducción siguientes: (Cl 2 / Cl − ) = +1' 36 V ; (I 2 / I − ) = +0'54 V ; (Fe 3+ / Fe2+ ) = +0'77 V , ,indique, razonando la respuesta: a) Si el cloro puede reaccionar con iones Fe 2+ y transformarlos en Fe 3+ . b) Si el yodo puede reaccionar con iones Fe2+ y transformarlos en Fe3+ . QUÍMICA. 2003. RESERVA 2. EJERCICIO 3. OPCIÓN A

R E S O L U C I Ó N

a) Para que el ión ferroso se oxide, el cloro se tiene que reducir según la reacción :
Cl 2 + 2 e − → 2 Cl − + 1'36

2 ⋅ (Fe 2+ − 1e − → Fe3+ ) − 0 '77
Cl 2 + 2 Fe 2+ → 2 Cl − + 2 Fe 3+ fem =1'36 − 0 '77 = 0 '59

Como fem > 0 ⇒ Si se produce la reacción. b) Para que el ión ferroso se oxide, el iodo se tiene que reducir según la reacción :
I 2 + 2 e − → 2 I − + 0 '54

2 ⋅ (Fe 2+ − 1e − → Fe 3+ ) − 0 '77
I 2 + 2 Fe 2+ → 2 I − + 2 Fe 3+ fem = 0 '54 − 0 '77 = − 0 ' 23

Como fem < 0 ⇒ No se produce la reacción.

Dos cubaselectrolíticas, conectadas en serie, contienen una disolución acuosa de AgNO 3 , la primera, y una disolución acuosa de H 2SO 4 , la segunda. Al pasar cierta cantidad de electricidad por las dos cubas se han obtenido, en la primera, 0’090 g de plata. Calcule: a) La carga eléctrica que pasa por las cubas. b) El volumen de H 2 , medido en condiciones normales, que se obtiene en la segunda cuba. Datos:...