Reacción oxidación-reducción KMnO4 + Na2SO3 + H2O ──> MnO2 + Na2SO4+ KOH Procedimiento de Balanceo
Respuestas
Elementos cuyo número de oxidación varía (¡Las moléculas no tienen número de oxidación!):
S: Pasa de +4 en el sulfito a +6 en el sulfato (se oxida, es el reductor).
Mn: pasa de +7 en el permanganato a +6 en el manganato (se reduce, es el oxidante).
Para ajustar la reacción por el método ion-electrón la escribimos con sólo las sustancias que intervienen, en forma iónica si forman iones:
SO3(2-) + MnO4(-) ----> SO4(2-) + MnO4(2-)
Oxidación: SO3(2-) + 2OH(-) ----> SO4(2-) + H2O + 2 e(-)
Reducción: MnO4(-) + e(-) ----> MnO4(2-)
Multiplicando la segunda por 2 y sumando queda
SO3(2-) + 2 MnO4(-) + 2 OH(-) ----> SO4(2-) + 2 MnO4(2-) + H2O
Añadimos ahora los cationes, que no intervinieron en la reacción:
Na2SO3 + 2 KMnO4 + 2 KOH ----> Na2SO4 + 2 K2MnO4 + H2O
Para determinar el reactivo limitante calcularemos los moles de las sustancias reaccionantes (1 g de cada una de ellas):
Número de moles de Na2SO3 = 1 / 126 = 7,94 · 10^(-3) mol
Número de moles de KMnO4 = 1 / 158 = 6,33 · 10^(-3) mol
Número de moles de KOH = 1 / 56 = 1,79 · 10^(-2) mol
Si 1 mol de sulfito reacciona con 2 mol de permanganato y 2 mol de KOH,
Entonces 7,94 · 10^(-3) mol de sulfito reaccionarán con 2 · 7,94 · 10^(-3) = 1,59 · 10^(-2) mol de permanganato y 1,59 · 10^(-2) mol de KOH.
Por lo que se ve no hay permanganato suficiente, pues sólo hay 6,33 · 10^(-3) mol, así que el permanganato es el reactivo limitante.
Para calcular cuánto se forma de los productos (no de los reactivos) haremos las proporciones entre el KMnO4 (reactivo limitante) y cada uno de los productos:
Si 2 mol de KMnO4 forman 1 mol de Na2SO4
Entonces 6,33 · 10^(-3) mol de KMnO4 formarán x mol de Na2SO4
x = 3,17 · 10^(-3) mol
Como el rendimiento es el 85%, sólo se formará
3,17 · 10^(-3) · 0,85 = 2,69 · 10^(-3) mol de Na2SO4
Y análogamente para el K2MnO4 y para el H2O