Question

PROBLEMA 1.-
El metal cinc reacciona con nitrato potásico en presencia de ácido sulfúrico, dando sulfuro de amonio, sulfato de potasio, sulfato de cinc y agua, según la reacción no ajustada: Zn (s) + KNO3 (ac) + H2SO4 (ac) → (NH4)2S (ac) + K2SO4 (ac) + ZnSO4 (ac) + H2O (l).
a) Escribe la reacción redox debidamente ajustada e indica qué especia actúa como oxidante y cuál como reductora.
b) Calcula los gramos de cinc que reaccionarán con 45,5 g de nitrato potásico.
DATOS: Ar(N) = 14 u; Ar(O) = 16 u; Ar(K) = 39,1 u; Ar(Zn) = 65,4 u.

PRUEBA SELECTIVIDAD VALENCIA CONVOCATORIA JULIO 2016 QUIMICA

Answer 1

PROBLEMA 1.- El metal cinc reacciona con nitrato potásico en presencia de ácido sulfúrico, dando sulfuro de amonio, sulfato de potasio, sulfato de cinc y agua, según la reacción no ajustada: 

Zn (s) + KNO₃ (ac) + H₂SO₄ (ac) → (NH₄)₂S (ac) + K₂SO₄ (ac) + ZnSO₄ (ac) + H₂O (l). 
 
a) Escribe la reacción redox debidamente ajustada e indica qué especia actúa como oxidante y cuál como reductora. 

Semirreacción de oxidación: Zn – 2 e⁻ → Zn²⁺; 
Semirreacción de reducción: 2 NO₃⁻ + 20 H⁺ + 16 e⁻ → 2 NH₄ + + 6 H₂O. 

Multiplicando la semirreacción de oxidación por 8 y sumando ambas para eliminar los electrones intercambiados, se obtiene la ecuación iónica ajustada:

8 Zn – 16 e⁻ → 8 Zn²⁺; 
2 NO₃⁻ + 20 H⁺ + 16 e⁻ → 2 NH₄ + + 6 H₂O. 
8 Zn + 2 NO₃⁻ + 20 H⁺ → 8 Zn²⁺ + 2 NH₄ + + 6 H₂O, y llevando estos valores, teniendo presente que los 20 H+ corresponden a 10 H₂SO₄, a la ecuación molecular, queda ésta ajustada: 

8 Zn + 2 KNO₃ + 10 H₂SO₄ → (NH₄)₂S + K₂SO₄ + 8 ZnSO₄ + 6 H₂O. 
 
El Zn es el agente reductor, oxidándose a Zn²⁺, y el KNO₃ es el agente oxidante, reduciéndose a NH₄⁺. 
 
b) Calcula los gramos de cinc que reaccionarán con 45,5 g de nitrato potásico. 

Los moles de nitrato son: $n(KNO_{3})= \frac{gramos}{masa molar}= \frac{45,5g}{101,1g.mol^{-1}}=0,45moles$

Al ser la estequiometría de la reacción 8 moles de cinc con 2 moles de nitrato, multiplicando los moles de nitrato por la relación estequiométrica se obtienen los moles de cinc necesarios de los que se obtienen la masa.

$0,45molesKNO_{3}. \frac{8molesZn}{2molesKNO_{3}}. \frac{65,4gZn}{1molZn}=117,72gZn$

DATOS: 
Ar(N) = 14 u; 
Ar(O) = 16 u; 
Ar(K) = 39,1 u; 
Ar(Zn) = 65,4 u. 
 
Resultado: b) 117,72 g Zn.  

PRUEBA SELECTIVIDAD VALENCIA CONVOCATORIA JULIO 2016 QUIMICA