a) 6 Cl - IES Dolmen de Soto

Ejercicio 4 - (2003-04). Dada la siguiente reacción redox:
HCl + K2Cr2O7 → CrCl3 + KCl + Cl2 + H2O
a) Ajuste la reacción por el método del ion-electrón.
b) Calcule la molaridad de la disolución de HCl si cuando reaccionan 25 mL de la misma con
exceso de K2Cr2O7 producen 0’3 L de Cl2 medidos en condiciones normales.
a)
•
Se escribe la ecuación en forma iónica y se identifican las especies que se oxidan y las que se reducen:
se reduce
–1
+6
+3
0
H+ + Cl– + K+ + Cr2O72– → Cr3+ + Cl– + Cl2 + H2O
se oxida
•
Se ajustan las dos semirreacciones:
2 Cl– – 2 e-
Semirreacción de oxidación:
Semirreacción de reducción:
•
Cl2
→ 2 Cr3+ + 7 H2O
Se obtiene la reacción iónica global sumando las dos semirreacciones, tras equilibrar el número de
electrones (se multiplica la semirreacción de oxidación por 3):
Semirreacción de oxidación:
Semirreacción de reducción:
Reacción iónica ajustada:
•
Cr2O72– + 14 H+ + 6 e-
→
2–
Cr2O7
6 Cl– – 6 e- → 3 Cl2
+ 14 H+ + 6 e- → 2 Cr3+ + 7 H2O
6 Cl– + Cr2O72– + 14 H+ → 3 Cl2 + 2 Cr3+ + 7 H2O
Se obtiene la ecuación molecular, añadiendo las especies químicas que no intervienen directamente en el
proceso de intercambio electrónico, pero que aparecen en la ecuación global:
14 HCl + K2Cr2O7 → 3 Cl2 + 2 CrCl3 + 7 H2O + 2 KCl
–
El Cl va con H+:
–
Como hay 6 Cl y 14 H+, se
pueden formar 14 HCl, pero
–
hay que añadir 8 Cl
2–
Los Cr2O7 van con K+ :
Se añaden 2 K+ para formar
1 K2Cr2O7
Balance de iones:
1er miembro 2º miembro
–
–
8 Cl
6 Cl
+
2K
2 K+
2 Cl–
El Cr3+ va con Cl–:
Como hay 2 Cr3+, se
añaden 6 Cl–
En el balance se observa que faltan
por añadir 2 K+ y 2 Cl–. Estos iones
se combinan formando 2 KCl.
b)
14 HCl + K2Cr2O7 → 3 Cl2 + 2 CrCl3 + 7 H2O + 2 KCl
Como el Cl2 es un gas, en condiciones normales 1 mol ocupan 22’4 litros.
0'3 L Cl2 ⋅
1 mol Cl2 14 mol HCl
⋅
= 0'625 mol HCl
22'4 L Cl2 3 mol Cl2
0’013 mol de Cl2
Como esos moles se encuentran en 25 mL de disolución de HCl, se puede conocer la molaridad:
[HCl ] = 0'0625 mol HCl = 2'5 M
0'025 L