Question

Por favor necesito ayuda
A partir de la reacción del permanganato de potasio y sulfuro de hidrógeno en medio ácido se obtiene entre uno de los productos al sulfato de potasio, que se emplea como fertilizante inorgánico de origen mineral y también en la industria alimentaria con el código: E 515. Resuelva:
a) Balancear la ecuación por el método ión electrón

KMnO4 + H2S + H2SO4 → S + MnSO4 + H2O + K2SO4

b) ¿Cuántos gramos de permanganato de potasio de necesitan para obtener 340 g de sulfato de potasio, según la reacción anterior?


647,47 g KMnO4

617,47 g KMnO4

627,47 g KMnO4

637,47 g KMnO4

Answer 1

La reacción balanceada del permanganato de potasio y sulfuro de hidrógeno en medio ácido es:

2KMnO₄ + 5H₂S + 3H₂SO₄ → 5S + 2MnSO₄ + 8H₂O + K₂SO₄

Para producir 340 g de sulfato de potasio, se necesitan 617 g de permanganato de potasio.

Explicación:

a) Para balancear la ecuación por el método ión electrón en medio ácido, primero se identifican cuales especies cambian de estado de oxidación:

K⁺₁Mn⁺⁷O₄⁻² + H₂⁺¹S⁻² + H₂⁺¹S⁺⁶O₄⁻² → S° + Mn⁺²S⁺⁶O₄⁻² + H₂⁺¹O⁻² + K₂⁺¹S⁺⁶O₄⁻²

Se escriben las correspondientes semireacciones:

Semireacción de reducción del Mn:

MnO₄⁻¹ →  Mn⁺²

Balanceamos los átomos de oxígeno añadiendo moléculas de H₂O:

MnO₄⁻¹ →  Mn⁺² + 4H₂O

Balanceamos los átomos de hidrógeno añadiendo iones H⁺:

MnO₄⁻¹ + 8H⁺ →  Mn⁺² + 4H₂O

Balanceamos la carga añadiendo electrones:

MnO₄⁻¹ + 8H⁺ + 5e⁻ →  Mn⁺² + 4H₂O

Semireacción de oxidación de S:

S⁻²  → S°

Balanceamos la carga añadiendo electrones:

S⁻²  → S° + 2e⁻

Se multiplica cada semireacción por un número que permita igualar la cantidad de electrones perdidos y ganados, luego se suman:

(MnO₄⁻¹ + 8H⁺ + 5e⁻ →  Mn⁺² + 4H₂O)*2

+(S⁻²  → S° + 2e⁻)*5

_______________________________

2MnO₄⁻¹ + 5S⁻² + 16H⁺ + 10e⁻ → 2Mn⁺² + 5S° + 8H₂O + 10e⁻

La reacción global balanceada será entonces:

2KMnO₄ + 5H₂S + 3H₂SO₄ → 5S + 2MnSO₄ + 8H₂O + K₂SO₄

b)

Cantidad formada de sulfato de potasio:

MW K₂SO₄= 174.259 g/mol

moles de K₂SO₄= 340 g * (1 mol / 174.259 g)= 1.951 mol K₂SO₄

Cantidad requerida de permanganato de potasio:

moles de KMnO₄= 1.951 mol K₂SO₄ * (2 mol KMnO₄ / 1 mol K₂SO₄) = 1.951 mol KMnO₄

MW KMnO₄= 158.034 g/mol

gramos de KMnO₄= 1.951 mol * 158.034 g/mol≈ 617 g