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