9.9.- Ejercicios y cuestiones

a)      Definiciones y ajustes:

519.-

Dadas las siguientes semirreacciones, calcular los equivalentes por mol y el peso equivalente de la sustancia indicada:
a) IO3-         I-         (KIO3)
b) Au
    AuCl4-          (Au)
c) H3AsO3             H3AsO4          (H3AsO3)
d) C2O4-2     CO2                (H2C2O4.2H2O)

Solución

 

 

520.-

Ajusta por el método del ion‑electrón las siguientes reacciones redox:
a) ZnS + HNO3               ZnSO4 + NO2 + H2O
b) AsO3 + Cr2O7-2 + H+             AsO4-3 + Cr+3 + H2O
c) MnO4- + NO2 + H+            Mn+2 + NO3- + H2O
d) MnO2 + PbO2 + HNO3            Pb(NO3)2 + HMnO4 + H2O
e) Cr(OH)3 + Cl2 + OH-           CrO4-2 + Cl- + H2O
f) Fe(OH)2 + SO3-2 + H2O            FeS + Fe(OH)3 + OH-

Solución

 

 

521.-

El sulfito de sodio es oxidado por el permanganato en medio ácido. Ajustar la reacción e indicar los cambios que se producirán.

Solución

 

 

522.-

El nitrito potásico es oxidado por el dicromato potásico en disolución ácida. Ajustar la reacción redox iónica e indicar los cambios físicos que se producirán.

Solución

 

 

523.-

a) Definir: oxidante y reductor.
b) De los siguientes procesos decir los que son de oxidación-reducción y señalar la especie oxidante y la especie reductora. Indicar el cambio en el número de oxidación.
          i)
Al2O3  +  2 NaOH  à  2 NaAlO2  +  H2O
          ii)
CuO  +  H2  à  Cu  +  H2O
          iii) Cl2  +  2 KOH 
à  KCl  +  KClO  + H2O

Solución

 

 

524.-

a) Definir: oxidación y reducción, agente oxidante y agente reductor.
b) En las siguientes reacciones señalar las sustancias oxidantes y reductoras, así como el cambio en el número de oxidación que experimentan en los procesos.
          i)   Cu  +  H2SO4    Cu2+  +  SO42-  +  SO2  +  H2O
          ii) Mg  +  H3O+    Mg2+  +  H2  +  H2O
          iii)
H2S  +  SO2  S  +  H2O

Solución

 

 

525.-

a) ¿A qué se llama reacción redox?
b) En la reacción: H2 (g)  +  Cl2 (g)    2 HCl (g) ¿Qué sustancia es el agente oxidante y cuál el agente reductor? ¿Qué sustancia es oxidada y cuál reducida? ¿Qué cambios experimentan los números de oxidación del cloro y del hidrógeno en el proceso?

Solución

 

 

526.-

De los siguientes procesos identificar los que son de oxidación-reducción, indicando el cambio en el número de oxidación de los elementos que se oxiden y se reduzcan.
a) Fe2O3  + 3 H2    2 Fe  +  3 H2
b) 3 PbF2  +  2 PCl3    2 PF3  +  3 PbCl2
c) Al2(SO4)3  +  Na2CO3  +  3 H2  2 Al(OH)3  +  3 Na2SO4  +  3 CO2

Solución

 

 

527.-

¿Cuál o cuáles de los siguientes procesos describe reacciones de oxidación-reducción?. Razónese en cada caso.
a) LiAlH4  +  4 H+    Li+  +  Al3+  +  4 H2
b) Cr2O72-  +  2 OH-    2 CrO42-  +  H2O
c) 3 KClO      2 KCl  +  KClO3

Solución

 

 

528.-

El ácido nítrico concentrado oxida al sulfuro de cinc a sulfato de cinc, pasando él a óxido de nitrógeno(IV) y agua. Ajustar la reacción mediante el método del ion-electrón.

Solución

 

 

529.-

En medio ácido el arsenito (trioxoarseniato(III) de hidrógeno) es oxidado por el dicromato a arseniato (tetraoxoarseniato(V) de hidrógeno), pasando él a ion cromo(III) y agua. Ajustar la reacción por el método del ion-electrón.

Solución

 

 

530.-

Dada la reacción, ajustarla por el método del ion electrón:

MnO2 (s)+ PbO2 (s)+ HNO3 (aq)    Pb(NO3)2 (aq) + H+ (aq) + MnO4- (aq) + H2O (l)

Solución

 

 

531.-

A 1200 ºC se produce la reacción:

Ca3(PO4)2 (s) + SiO2 (s) + C (s)    CaSiO3 (s) + CO (g) + P (s)

Ajustarla por el método del número de oxidación.

Solución

 

 

532.-

El permanganato potásico, en medio ácido, es capaz de oxidar al sulfuro de hidrógeno a azufre elemntal (S) y el permanganato pasa a ion manganeso(II). Ajustar la reacción iónica de oxidación-reducción. A partir de ella, completar la reacción utilizando el ácido sulfúrico para el medio ácido. Indicar el agente oxidante, el agente reductor, así como la especie que se oxida y la especie que se reduce.

Solución

 

 

533.-

Dada la reacción:      MnO4- (aq) + SO32- (aq)     MnO2 (s) + SO42- (aq), en medio ácido.
a) Ajustarla por el método del ion-electrón.
b) Indicar la especie que se oxida, la que se reduce, el oxidante y el reductor.

Solución

 

 

534.-

Las siguientes reacciones transcurren en medio ácido. Ajustarlas, e  indicar las especies que se oxidan y las que se reducen.
a) MnO2 (s) + Cl- (aq) 
    Mn2+ (aq) + Cl2 (g)
b) I- (aq) + Br2 (l) 
    IO3- (aq) + Br - (aq)

Solución

 

 

b)      Ajustes y cálculos estequiométricos:

535.-

El ion permanganato oxida al ion oxalato en medio ácido, formándose dióxido de carbono y reduciéndose el permanganato a ion manganoso. Escribe la reacción ajustada y calcula los moles de CO2 que se podrán obtener con 3 moles de permanganato.

Solución

 

 

536.-

El estaño metálico reacciona con el ácido nítrico para dar dióxido de estaño, dióxido de nitrógeno y agua. Ajusta la reacción y calcula cuántos ml de ácido nítrico de densidad 1'18 gr/ml y 30% de riqueza se consumirán en el ataque de 2'5 gr de estaño del 80% de riqueza.

Solución

 

 

537.-

El estaño metálico es oxidado por el dicromato potásico en presencia de ácido clorhídrico a cloruro de estaño(IV), ¿Qué volumen de una disolución 0'1 M de dicromato sería reducida por 1 gr de estaño puro?

Solución

 

 

538.-

En medio ácido, el aluminio reduce el ion clorato a ion cloruro, y él pasa a ion aluminio.
a) Formula y ajustar la correspondiente reacción iónica.
b) Formula ajustada la reacción sabiendo que se parte de clorato potásico y de ácido clorhídrico.
c) Calcula los gr de Al en polvo que se necesitarán para reaccionar con 2 gr de clorato potásico.

Solución

 

 

539.-

Un mineral de hierro es en realidad óxido de hierro(III) impurificado con sustancias no férreas. Cuando este mineral se calienta en presencia de carbono puro se obtiene hierro metal y monóxido de carbono. Por este procedimiento, a partir de una muestra de 7'52 gr de mineral se obtuvieron 4'53 gr de Fe puro.
a) Ajustar la reacción redox de producción de hierro metal.
b) calcular el porcentaje de óxido férrico en el mineral.

Solución

 

 

540.-

El ion hierro(II) puede oxidarse a ion hierro(III) en disolución ácida por medio del ion permanganato que se reduce a sal manganosa.
a) Ajustar la reacción redox iónica.
b) Se disuelven 0'302 gr de un mineral de hierro de manera que todo el Fe del mineral quede en forma de hierro(II). La disolución así resultante se oxida completamente a hierro(III) utilizando 42'79 ml de una disolución 0'0025 M de permanganato potásico en medio ácido. Hallar el % de Fe en el mineral.

Solución

 

 

541.-

En disolución ácida, el permanganato potásico reacciona con los iones oxalato (C2O4‑2), oxidándolos a CO2. El permanganato se reduce a sal manganosa.
a) Ajusta la reacción redox.
b) Para oxidar completamente 30'2 ml de una disolución de oxalato sódico se precisaron 21'6 cc. de una disolución 0'1 M de permanganato potásico. Hallar la concentración de la disolución de oxalato.

Solución

 

 

542.-

Cuando el ion permanganato reacciona con el sulfuro de hidrógeno en medio ácido, se obtiene azufre y el permanganato se reduce a sal manganosa.
a) ajusta la reacción redox iónica.
b) Para reducir completamente 55 ml de una disolución de permanganato potásico se utilizaron 70 cc. de una disolución 0'05 M de sulfuro de hidrógeno. Hallar la concentración de la disolución de permanganato potásico.

Solución

 

 

543.-

El cloro se produce cuando reacciona ácido clorhídrico concentrado sobre dióxido de manganeso que se reduce a sal manganosa.
a) Escribir y ajustar la reacción redox completa.
b) Hallar los cc. de una disolución de HCl de densidad 1'18 gr/cc y 36'23 % de riqueza necesario para producir un litro de gas cloro medido a 10 atm de presión y 25 ºC.

Solución

 

 

544.-

Cuando se calienta el clorato potásico, se descompone mediante un proceso de dismutación, (el mismo elemento es el que se oxida y se reduce) en cloruro potásico y perclorato potásico.
a) ajustar la reacción redox.
b) Al descomponer 0'75 gr de clorato potásico se desprenden 246 Julios de calor. Hallar la cantidad de calor que se desprenderá en la descomposición del clorato potásico cuando se produzcan 0'15 moles de perclorato potásico.

Solución

 

 

545.-

Al hacer pasar ácido nítrico 3 M sobre un exceso de cobre metálico se obtiene nitrato cúprico, monóxido de nitrógeno y agua. Ajusta la reacción redox, y halla la masa de nitrato cúprico que se producirá por la acción de 100 ml de ácido nítrico 3 M sobre 10 gr de cobre metálico.

Solución

 

 

546.-

Calcular la concentración normal y molar de una disolución de permanganato potásico, de la cual se sabe que 40 cc oxidan 1'2 gr de sulfato ferroso heptahidratado.

Solución

 

 

547.-

Calcular el peso de Nitrato Cérico Amónico, Ce(NH4)2(NO3)6 necesario para preparar 250 ml de una disolución 0'15 N, que se utilizará como agente oxidante en un medio ácido.

Solución

 

 

548.-

Se tienen 283 mg de una sustancia reductora. Para hallar su peso equivalente, se valora con una disolución 0'1074 N de permanganato potásico, consumiéndose 37'8 ml. Sabiendo que el permanganato se reduce a ion manganoso en la reacción calcular el peso equivalente del agente reductor del problema.

Solución

 

 

549.-

El ácido sulfúrico concentrado reacciona con yoduro de hidrógeno. En la reacción se forma yodo, sulfuro de hidrógeno y agua. Escribir y ajustar la reacción redox y calcular la cantidad de yodo obtenido al reaccionar 15 ml de ácido sulfúrico (d = 1,72 g/ml y riqueza del 92%) con 200 g de yoduro de hidrógeno.

Solución

 

 

550.-

En disolución acuosa y acidificada con ácido sulfúrico el ion permanganato oxida al ion hierro(II) a ion hierro(III), pasando él a ion manganeso(II).
a) Ajustar la reacción iónica por el método del ion-electrón.
b) Calcular la concentración de una disolución de sulfato de hierro(II), expresada en mol/l, si 10 ml de esta disolución han consumido 22,3 ml de una disolución de permanganato potásico de concentración 0,02 mol/l

Solución

 

 

551.-

La reacción de ácido clorhídrico con óxido de manganeso(IV) genera cloruro de manganeso(II), cloro y agua.
a) Escribir y ajustar la reacción estequiométrica por el método del ion-electrón.
b) ¿Qué volumen de Cl2 se obtiene, medido a 700 mmHg y 30 ºC al reaccionar 150 ml de ácido del 35 % de riqueza y densidad 1,17 g/ml, con la cantidad necesaria de MnO2

Solución

 

 

552.-

El nitrato de potasio(s) reacciona, en caliente, con cloruro amónico(s) dando lugar a cloruro potásico(s), óxido de nitrógeno(I)(g) y agua(g).
a) Escribir y ajustar la reacción red-ox por el método del número de oxidación.  
b) Se calientan 10 g de nitrato potásico con 12 g de cloruro amónico. ¿Cuál es el volumen de óxido de nitrógeno(I) gas recogido sobre agua, medido a 30 ºC y 1 atm? .

            Presión de vapor de agua a 30 ºC = 31,82 mm de Hg.

Solución

 

 

553.-

El ácido clorhídrico concentrado reduce al óxido de manganeso(IV) a ion manganeso(II), oxidándose él a gas cloro y agua.
a) Escribir y ajustar la reacción red-ox correspondiente, por el método del ion-electrón.
b) Calcular la cantidad de pirolusita, con una riqueza de un 72,6 % en MnO2, necesaria para obtener por reacción con un exceso de ácido clorhídrico concentrado 25 g de cloro.

Solución

 

 

       c) Electrolisis y potenciales de reducción:

554.-

¿Qué volumen de H2 a 20ºC y 740 mmHg se libera cuando una corriente de 0'25 A se hace pasar a través de electrodos de platino, sumergidos en una disolución acuosa diluida de ácido sulfúrico durante dos horas?.

Solución

 

 

555.-

Se efectúa la electrólisis del NaCl fundido. ¿Qué cantidad de Na metálico se depositará en el cátodo en 1'5 horas si se pasa una corriente de 45 A?.

Solución

 

 

556.-

Calcular la intensidad de corriente que se requerirá para recuperar todo el oro de una disolución conteniendo 6'07 gr de cloruro aúrico en 3 horas.

Solución

 

 

557.-

Se hace pasar una intensidad de 10 A durante una hora por un vaso electrolítico que contiene una sal de cerio disuelta, comprobándose por pesada que se han recogido 13'05 gr de ese metal. Determinar la carga del ion de ese metal.

Solución

 

 

558.-

Se hizo pasar una corriente eléctrica a través de una disolución de nitrato de plata. Al cabo de 30 minutos se depositaron 1'307 gr de Ag sobre el cátodo. Se hizo pasar la misma corriente durante el mismo tiempo por una disolución de 7 gr de sulfato de cobre en 500 cc. de agua. ¿Cuál es la concentración de iones cobre(II) en la disolución después del paso de la corriente?

Solución

 

 

559.-

En la electrólisis del sulfato de sodio, la reacción que tiene lugar en el ánodo puede escribirse como:                                      

 2 H24 H+  + O2 + 4 e                          

Se hace pasar una corriente constante de 2'4 A durante 1 hora. Hallar el volumen de O2, medido a 25 ºC y 1 atm de presión, que se desprenderá.

Solución

 

 

560.-

Se electroliza una disolución que contiene sulfato de cinc y de cadmio, hasta que se deposita todo el cinc y todo el cadmio existente, para lo cual se hizo pasar una corriente de 10 A durante 2 horas, obteniéndose una mezcla de ambos metales de 35'44 gr. Hallar el % en peso de cinc en la mezcla.

Solución

 

 

561.-

Se introducen barras de plomo en cada una de las disoluciones siguientes: nitrato de plata, sulfato de cobre (II), sulfato ferroso y cloruro magnésico. En cuál de ellas es de esperar que se forme un recubrimiento metálico sobre la barra de plomo? ¿Cuál de los metales plata, cinc o magnesio podría recubrirse de plomo al sumergirlo en una disolución de nitrato de plomo(II)? ¿qué ocurrirá si una disolución de sulfato de cobre(II) se guarda en un recipiente de hierro?¿ y si una disolución de sulfato de hierro(II) se guarda en un recipiente de cobre? Toma como datos los potenciales normales de reducción.

Solución

 

 

562.-

¿Puede agitarse una disolución de nitrato ferroso con una cucharilla de plomo? Justifica la respuesta. Toma como datos los potenciales normales de reducción.

Solución

 

 

563.-

Calcula el potencial del electrodo de Ni para una concentración de iones Ni(II) de 0'1 y 0'0003 M (Eº Ni+2/Ni) = ‑ 0'250 V)

Solución

 

 

564.-

El potencial normal del electrodo de Zn es ‑O'763 V. Calcula el potencial de un electrodo de Zn sumergido en una disolución de sulfato de cinc 0'01 M.

Solución

 

 

565.-

Calcula la diferencia de potencial de la siguiente pila química en la que cada metal se encuentra inmerso en una disolución de sus iones con las siguientes concentraciones:

            [Ni+2] = 0'8 M y [Ag+] = 0'1 M. Indicar qué metal se oxida.

Solución

 

 

566.-

Una barra de Cu está sumergida en una disolución de CuSO4 de concentración 0'005 M y se conecta a un electrodo de estaño donde la [Sn+2] = 0'001 M. Calcular la d.d.p. de la pila formada. Toma como datos los potenciales normales de reducción.

Solución

 

 

567.-

Hallar la diferencia de potencial de una pila construida con un electrodo de Zn, ([Zn+2]=0'2 M) y otro de Cu, ([Cu+2 ]=0'045 M). Si se diluye la concentración de Zn a la mitad y se sustituye la de Cu por otra 0'0001 M, ¿cuál será la nueva diferencia de potencial?. Toma como datos los potenciales normales de reducción del cobre y del cinc.

Solución

 

 

568.-

Se sumerge una barra de Ag en una disolución de Ni+2. Calcular la constante de equilibrio de la reacción que tiene lugar y determinar si será posible guardar disoluciones de Níquel en recipientes de plata. Toma como datos los potenciales normales de reducción del níquel y de la plata.

Solución

 

 

569.-

Una pila consta de una semicelda que contiene una barra de platino sumergida en una disolución 1 M  de Fe2+ y 1 M  de Fe3+. La otra semicelda consiste en un electrodo de talio sumergido en una disolución 1 M de Tl+.
a) Escribir las semirreacciones en el cátodo y en el ánodo y la reacción iónica global.
b) Escribir la notación de la pila y calcular la fem.

Datos: Eo(Fe3+/Fe2+) = +0,77 V; Eo(Tl+/Tl) = -0,34 V.

Solución

 

 

570.-

a) Escribir las semirreacciones que tienen lugar en el ánodo y en el cátodo, así como la reacción global en la siguiente pila voltaica:

                                               Pt(s)/H2(g, 1 atm)/H+(aq, 1M)//Ag+(aq, 1M)/Ag(s).

b) Calcular la fem de la pila.  Datos: Eo(Ag+/Ag) = +0,80 V.

Solución

 

 

571.-

Indicar razonadamente si el ion Ni2+ tiene capacidad para oxidar al metal Cr al estado de ion crómico (Cr3+), sabiendo que los potenciales redox estándar valen: Eo(Ni2+/Ni) = -0,25 V y Eo(Cr3+/Cr) = +0,74 V.

Solución

 

 

572.-

Suponiendo condiciones estándar, ¿reaccionarán el NO3- y el Zn en medio ácido, para dar NH4+ y Zn2+? Razonar la respuesta. En caso afirmativo, ajuste la reacción que tiene lugar entre ellos.
Datos: Eo(NO3-/NH4+) = +0,89 V y Eo(Zn2+/Zn) = -0,76 V.

Solución

 

 

573.-

Predecir qué sucederá si se añade bromo molecular a una disolución acuosa que contenga yoduro de sodio y cloruro de sodio a 25 ºC y escribir la(s) reacción(es) química(s) espontánea(s).

Datos: Potenciales estándar: (Cl2/Cl-) = +1,36 V; (Br2/Br-) = +1,07 V; (I2/I-) = +0,53 V

Solución

 

 

574.-

Los potenciales estándar de reducción de los pares redox Zn2+/Zn y Fe2+/Fe son respectivamente -0,76 V y -0,44 V.
a) ¿Qué ocurrirá si a una disolución de sulfato de hierro(II), FeSO4, le añadimos trocitos de Zn?
b) ¿Y si le añadimos, en cambio limaduras de Cu? (Eo(Cu2+/Cu) = +0,34 V). Razone la respuesta.

Solución

 

  

575.-

Dados los potenciales redox estándar:

Eo(Mg2+/Mg) = - 2,36 V y Eo(Pb2+/Pb) = -0,126 V,

justificar en qué sentido se producirá la reacción:     Mg2+ + Pb    Mg + Pb2+

Solución

 

 

576.-

Explicar razonadamente si los metales cobre y manganeso reaccionarán con ácido clorhídrico 1,0 M. En caso afirmativo, escriba la correspondiente reacción redox.

Datos: Eo(Mn2+/Mn) = -1,18 V; Eo(Cu2+/Cu) = +0,34 V.

Solución

 

 

577.-

Una pila voltaica está formada por un electrodo de Zn en una disolución 1 M  de sulfato de cinc y un electrodo de cobre de una disolución de sulfato de cobre(II) a 25 ºC. Se pide:
a) Semirreacción que tiene lugar en cada electrodo y reacción global. ¿Cuáles son las especies oxidante y reductora?
b) Nombre y signo de cada uno de los electrodos. ¿Qué diferencia de potencial proporcionará la pila? Eo(Zn2+/Zn) = -0,76 V; Eo(Cu2+/Cu) = +0,34 V.

Solución

 

 

578.-

578.‑ Comparar las constantes de equilibrio de las dos reacciones siguientes:
a) I2 +2 Br -            2 I- + Br2
b) F2 +2 Br -           2 F- + Br2
determinar cuál de los dos halógenos será más fácilmente oxidado por el ion Bromuro.

Solución

 

 

579.-

Calcular las constantes de equilibrio de las siguientes reacciones químicas:

          a) Fe+3 + I     Fe+2 + I2

                        DATOS:          Eº (Fe+3/Fe+2) = 0'771 V
                                       Eº ( I2 / I ) = 0'536 V

          b) Fe+2 + Ag+        Fe+3 + Ag

                        DATOS:          Eº (Fe+3/Fe+2) = 0'771 V
                                      
Eº (Ag+ / Ag ) = 0'799 V

          c) Ce+4 + Cl         Ce+3 + Cl2

                        DATOS:          Eº (Ce+4/Ce+3) = 1'610 V
                                      
Eº (Cl2 / Cl) = 1'360 V

          d) H2O2 + Br + H+                 H2O + Br2

                        DATOS:          Eº (H2O2/ H2O) = 1'770 V
                                       Eº (Br2 / Br) = 1'060 V

          e) Sn+2 + Hg+2      Sn+4 + Hg2+2

                        DATOS:          Eº (Sn+4/Sn+2) = ‑0'136 V
                                       Eº (Hg+2/Hg2+2) = 0'920 V

Solución