wuolah-free-ejercicios T7 (diagrama Frost y Latimer)

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ejercicios T7 (diagrama Frost y ...
Blancurria
Química Inorgánica
1º Grado en Farmacia
Facultad de Farmacia
Universidad de Sevilla
Reservados todos los derechos.
No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.
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Diagramas de Frost 
[MnO4]
- [HMnO4]
- MnO2
 Mn3+ Mn2+ Mn 
+0.90 +2.10 +0.95 +1.54 -1.19 
+1.51 
+1.69 +1.23 
Ejemplo: Construir e interpretar el diagrama de Frost para el Mn en medio ácido 
Reacción n E0 (V) n·E0 (V) N 
MnMn 0 0 0 0 
Mn2+Mn 2 -1,19 -2,38 2 
Mn3+Mn 3 -0,28 -0,84 3 
MnO2Mn 4 0,03 0,12 4 
HMnO4
-
Mn 6 0,72 4,31 6 
MnO4
-
Mn 7 0,74 5,21 7 
21
0
2
0
110 2
nn
EnEn
E
0,28 
-0,28 
0,03 
0,72 0,74 
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 Los estados termodinámicamente más estables están 
más abajo en el diagrama. El Mn (II) es la especie 
más estable. 
 Las especies situadas sobre las partes convexas 
tienden a dismutar: Mn(III), Mn (V) y Mn (VI). 
 Las especies situadas en partes cóncavas no 
dismutan: MnO2. 
 Las especies con pendientes grandes y positivas son 
oxidantes fuertes: HMnO4. 
 Las especies con pendientes negativas son 
reductores: Mn es un reductor. 
Diagramas de Frost 
H+ oxida el Mn a Mn2+, pero no a MnO4
- 
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Diagramas de Frost 
¿Cuál es el estado de oxidación más estable del manganeso? Mn2+ 
¿Cuáles son las especies que tienden a dismutarse? H2MnO4, HMnO3, Mn
3+ 
¿Cuál es la especie más reductora? Mn 
= 1,76 
= 1 
¿Qué productos se obtendrán cuando se valore una disolución de H2O2 con otra de 
KMnO4 en medio ácido? MnO4
- se reduce a Mn2+ 
H2O2 se oxida a O2 
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Ejemplo: Construir el diagrama de Latimer a partir del de Frost para el Mn en medio ácido 
Diagrama de Frost 
Diagrama de Latimer 
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5.21 --- 
4.31 --- 
0.12 --- 
0.0 --- 
-0.84 --- 
-2.38 --- 
2.99 --- 
Diagrama de Frost 
m= [nE⁰ (HMnO4/Mn) -nE⁰ (H2MnO4/Mn)] / 1 
m= 7 xE⁰ (HMnO4/Mn) -6 xE⁰ (H2MnO4/Mn)/1 
m= 5.21-4.31/1 
m = 0.9v = E⁰ (HMnO4/H2MnO4) 
E⁰ (HMnO4/H2MnO4) ?? 
E⁰ (H2MnO4/HMnO3) = 4.31-2.99/1 = 1.32v 
E⁰ (HMnO3/MnO2) = 2.99-0.12/1 = 2.87v 
E⁰ (MnO2/Mn
3+) = 0.12-(-0.84)/1 = 0.96v 
E⁰ (Mn3+/Mn2+) = -0.84-(-2.38)/1 = 1.54v 
E⁰ (Mn2+/Mn) = -2.38-0/2 = -1.19v 
Diagrama de Latimer 
0.9 1.32 2.87 0.96 1.54 -1.19 
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Diagrama de Frost 
- ¿Cuál es el único metal que no reaccionará en una disolución acuosa con pH=0? 
Como orientación, construye el diagrama de Frost del elemento hidrógeno (H2 , H
+) y compáralo con los de 
los metales de la figura. 
- Si comparamos los metales níquel y calcio ¿cuál es más reductor? 
- ¿Qué ion metálico M (IV) se dismuta espontáneamente? 
- ¿Qué ion metálico M (III) se dismuta espontáneamente? 
- ¿Qué especie es más oxidante, MnO2 o H2MnO4? 
- ¿Estará favorecida espontáneamente la reacción entre Cr(IV) y Fe(II)? 
- Considérense los elementos hierro y cromo. ¿Cuál es el estado de oxidación más estable para cada uno de 
ellos? 
- ¿Cuál es más oxidante, el HMnO4 cuando se reduce a Mn
2+, o el TiO2+ cuando se reduce a Ti3+? 
 
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H3IO6
2- IO3
- IO- I2
 I- 
+0.65 +0.15 +0.42 0,54 
0,48 
+0.26 
0,33 
Par redox n E0 nE0 N 
I(-1) I(0) 1 -0,54 -0,54 -1 
I(0) I(0) 0 -- 0 0 
I(+1) I(0) 1 +0,42 +0,42 +1 
I(+5) I(0) 5 +0,20 +1,02 +5 
I(+7) I(0) 7 +0,33 +2,31 +7 
-1 0 1 2 3 4 5 6 7
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
 
 
n
E
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Construir el diagrama de Frost del yodo en medio básico 
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Construir el diagrama de Latimer del vanadio en medio ácido 
0 1 2 3 4 5
-3,0
-2,8
-2,6
-2,4
-2,2
-2,0
-1,8
-1,6
-1,4
-1,2
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
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