Question

Pregunta B5. El permanganato de potasio actúa como oxidante en medio ácido, dando como producto Mn2+. Por el contrario, como oxidante en medio básico el permanganato de potasio da como producto MnO2.
a) Ajuste las semirreacciones del anión permanganato como oxidante en medio ácido y en medio básico.
b) Razone qué medio es necesario (ácido o básico) si se quiere usar permanganato de potasio para oxidar una barra de plata.
c) De acuerdo con los resultados del apartado anterior, calcule qué volumen de una disolución de permanganato de potasio 0,2 M es necesario para oxidar 10,8 g de plata metálica. Datos. Eo (V): Ag+ /Ag = 0,80; MnO4 – /Mn2+ = 1,51; MnO4 – /MnO2 = 0,59. Masa atómica Ag = 108. Puntuación máxima por apartado: 0,75 puntos apartados a) y c); 0,5 puntos apartado b). PRUEBA SELECTIVIDAD MADRID CONVOCATORIA SEP 2014-2015 QUIMICA

Answer 1

Pregunta B5. El permanganato de potasio actúa como oxidante en medio ácido, dando como producto Mn2+. Por el contrario, como oxidante en medio básico el permanganato de potasio da como producto MnO2. 

a) Ajuste las semirreacciones del anión permanganato como oxidante en medio ácido y en medio básico.

En medio ácido: 

MnO₄⁻ → Mn²⁺

Se ajusta el oxígeno sumando en el miembro donde haya defecto, tantas moléculas de agua como átomos de oxígeno falten

MnO₄⁻ → Mn²⁺+4H₂O 

Se ajusta el hidrógeno sumando en el miembro donde haya defecto, tantos protones (H+ ) como átomos de hidrógeno falten

MnO₄⁻+8H⁺ → Mn²⁺+4H₂O
 
Se ajustan las cargas sumando electrones donde haya exceso de carga positiva o defecto de carga negativa, obteniendo la ecuación iónica ajustada
 
MnO₄⁻ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 4 H₂O

En medio básico: 

MnO₄ → MnO₂ 

− El oxigeno y el hidrógeno se ajustan simultáneamente en dos pasos. En el miembro donde haya exceso de oxígeno, se suman tantas moléculas de oxígeno como átomos de oxigeno haya en exceso. 

MnO₄⁻+ 2 H₂O → MnO₂ 
 
Se ajusta el oxígeno e hidrógeno sumando oxidrilos en el miembro donde falten. 

MnO₄⁻ + 2 H₂O → MnO₂ + 4OH⁻
 
Se ajustan las cargas sumando electrones donde haya exceso de carga positiva o defecto de carga negativa, obteniendo la ecuación iónica ajustada

MnO₄⁻ + 2 H₂O + 3e⁻→ MnO₂ + 4OH⁻

b) Razone qué medio es necesario (ácido o básico) si se quiere usar permanganato de potasio para oxidar una barra de plata.

Para que un proceso redox sea espontáneo, su potencial global debe ser positivo, teniendo en cuenta que la oxidación de la plata tiene un potencial de ‒0,80v, para poder llevar a cabo el proceso se deberá de elegir una reducción cuyo potencial sea superior a 0,80v. Según los datos de potencial de reducción del permanganato en ambos medios, para poder oxidar la plata usando permanganato, se deberá llevar a cabo en medio ácido.

c) De acuerdo con los resultados del apartado anterior, calcule qué volumen de una disolución de permanganato de potasio 0,2 M es necesario para oxidar 10,8 g de plata metálica.

Teniendo en cuenta los coeficientes estequiométricos de la reacción iónica global, y usando factores de conversión:

$V(KMnO_{4})=10,8Ag. \frac{1 mol Ag}{108g Ag} . \frac{1molKMnO_{4}}{5 mol Ag}. \frac{1L(d+s)_{KMnO_{4}}}{0,2 mol KMnO_{4}}=0,1 L$

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