lunes, 18 de mayo de 2020

3.1 ESTEQUIOMETRÍA DE LAS REACCIONES REDOX

El ajuste de una reacción redox permite no solo conocer la ecuación ajustada, sino también la determinación de las cantidades en masa y volumen de todas las sustancias que intervienen en la reacción.

En otras ocasiones estos cálculos estequiométricos se utilizan para la determinación analítica de alguna de las sustancias presentes en la muestra. Pues una vez que reaccionen oxidante y reductor, llegaremos al punto de equivalencia, DONDE SE CUMPLIRÁ, TAL COMO OCURRÍA EN ÁCIDO-BASE, QUE SE IGUALARÁN ESTEQUIOMÉTRICAMENTE LAS CANTIDADES DE OXIDANTE Y REDUCTOR, Y QUE POR LO TANTO PODREMOS CONOCER LA CONCENTRACIÓN DE UNA DE LAS ESPECIES, A PARTIR DE LOS DATOS DE LA OTRO ESPECIE, Y MIRANDO EL VOLUMEN GASTADO EN LA VALORACIÓN. Dos de los agentes oxidantes que más se suelen emplear en estos análisis son el dicromato de potasio y el permanganato de potasio.

Resolvamos el siguiente problema, según la reacción:

3Sn + 28HCl + 2K2Cr2O7     =   3 SnCl4 + 4CrCl3 + 4 KCl +14 H2O  (Reacción ya ajustada)

Entonces podremos decir que cada 2 moles de dicromato de potasio reaccionan con 3 de estaño, y que por cada 3 moles de estaño obtendremos 3 moles de tetracloruro de estaño y 4 moles de tricloruro de cromo. 
Como vemos para obtener la cantidad de productos y por tanto el Rendimiento de la reacción, primero habremos determinado el reactivo limitante.

Ahora vamos a determinar las masas de CrCl3 y SnCl4, a partir de 15 g de Sn puro y 45 gr de dicromato de potasio. También hay que averiguar la riqueza de una aleación de estaño si 1 g. de esta necesita 25 mL de dicromato 0.1 M para reaccionar completamente.

Una vez hechos los cálculos obtenemos una masa 26.63 g de SnCl4, y 26.63 g de CrCl3. 
La riqueza en Sn de la aleación es 44.5%.

Os adjunto una foto del ejercicio resuelto. 


 
El siguiente ejercicio es de una Valoración REDOX, debéis calcula la [FeSO4]. Nos dicen que de una Disolución de sulfato de hierro (II) se toman 50 cc y se valoran con una ds de dicromato de potasio 0.350M. Sabiendo que han sido necesarios 32.2 cc de dicromato de potasio para alcanzar el Pto. equivalencia. se podrá calcula la concentración del FeSO4.

Venga ánimo, intentad resolverlo, ya sabéis primero se ajusta la reacción y después se utilizan la relación: 
 
mol oxidante = mol reductor   (teniendo en cuenta la estequiometría)

El resultado os debe salir [FeSO4] = 1.356 M.

Una ayuda, como solamente necesitamos moles de oxidante y reductor, podemos quedarnos en el ajuste en forma iónica, sin tener que pasar a la reacción molecular, entonces:

1ª semirreacción      Cr2O72-  para dar    Cr3+ (reducción)

2ª semirracción           Fe2+    para dar    Fe3+ (oxidación)

La ajustamos, y después tratamos el ejercicio como una Valoración, y teniendo en cuenta los coeficientes que nos han salido en el ajuste

3 comentarios:

  1. Rosa yo no tengo ni idea de cómo se hace.

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    1. Este problema es para pensar un poco, si es cierto que no se da la reacción completa, pero solamente hay que pensar quién es el oxidante y reductor, teniendo en cuenta que os he dicho en el blog que el dicromato o permangato actúan como oxidantes, y que en los ejercicios que hemos hecho el resto de días el Cr6+ pasa a Cr3+, está claro que el FeSO4 es el reductor, es decir el hierro se oxida, por lo tanto Fe2+ pasa a Fe3+, por lógica ya que no existen otras valencias en el hierro.

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  2. El ajuste se hace en médio ácido para los que me estáis preguntando.

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