1.- Dada la siguiente reacción: K2Cr2O7(ac) + HCl(ac) → KCl(ac) + CrCl3(ac) + Cl2(g) + H2O(l) a) Ajustar la mencionada reacción mediante el método...
K2Cr2O7(ac) + HCl(ac) → KCl(ac) + CrCl3(ac) + Cl2(g) + H2O(l)
a) Ajustar la mencionada reacción mediante el método del ión-electrón.
b) ¿Qué volumen de disolución de HCl del 40% de riqueza en peso y densidad 1,20 g/mL, se requiere para preparar 100 mL de una disolución 2 M?
c) Si se utiliza la disolución preparada en el apartado anterior, ¿podrían reaccionar completamente 5,0 g de K2Cr2O7?
d) Si a partir de la reacción anterior se quieren obtener 1,2 L de Cl2 recogidos sobre agua a 25 ºC y 1 atm, ¿qué cantidad de K2Cr2O7 haría falta, suponiendo un rendimiento de la reacción del 80%?
Datos
Mmolar(g/mol): K-39,1; Cr-52,0; O-16,0; H-1,0; Cl-35,5; Pv(H2O, 25 ºC)= 23,76 mm Hg; R= 0,082 atm·L/mol·K
Resolución
a) Primeramente se debe asignar el número de oxidación correspondiente a cada elemento de los diferentes compuestos que intervienen en la reacción, para comprobar cuál se oxida y cuál se reduce:
+1 + 6 - 2 +1 -1 +1 -1 + 3 -1 0 +1 - 2
2 2 7 3 2 2K Cr O (ac) + HCl(ac) KCl(ac) + CrCl (ac) + Cl (g) + H O(l)→
A continuación, se escriben la semirreacciones de oxidación y de reducción:
Preguntas Generales
💡 1 Respuesta
Ed IA de Studenta 
a) La reacción ajustada mediante el método del ión-electrón es la siguiente:
6K2Cr2O7(aq) + 14HCl(aq) → 12KCl(aq) + 2CrCl3(aq) + 3Cl2(g) + 7H2O(l)
La semirreacción de oxidación es:
Cr2O72-(aq) + 14H+ (aq) + 6e- → 2Cr3+ (aq) + 7H2O(l)
La semirreacción de reducción es:
2Cl- (aq) → Cl2 (g) + 2e-
b) El volumen de disolución de HCl del 40% de riqueza en peso y densidad 1,20 g/mL, requerido para preparar 100 mL de una disolución 2 M es el siguiente:
V = [M1 * V1] / M2 V = (2 M * 100 mL) / 0,40 g/mL V = 500 mL
Por lo tanto, se requieren 500 mL de disolución de HCl del 40% de riqueza en peso y densidad 1,20 g/mL para preparar 100 mL de una disolución 2 M.
c) Si se utiliza la disolución preparada en el apartado anterior, ¿podrían reaccionar completamente 5,0 g de K2Cr2O7?
La masa molar de K2Cr2O7 es de 294,19 g/mol. Por lo tanto, 5,0 g de K2Cr2O7 corresponden a 5,0 g / 294,19 g/mol = 0,017 mol.
La reacción ajustada muestra que 6 mol de K2Cr2O7 reaccionan con 14 mol de HCl. Por lo tanto, 0,017 mol de K2Cr2O7 reaccionarán con 0,017 mol / 6 mol * 14 mol = 0,042 mol de HCl.
Como la disolución preparada en el apartado anterior contiene 0,500 mol de HCl, 5,0 g de K2Cr2O7 podrían reaccionar completamente con la disolución.
d) Si a partir de la reacción anterior se quieren obtener 1,2 L de Cl2 recogidos sobre agua a 25 ºC y 1 atm, ¿qué cantidad de K2Cr2O7 haría falta, suponiendo un rendimiento de la reacción del 80%?
La presión de vapor del agua a 25 ºC es de 23,76 mm Hg. Por lo tanto, la presión parcial del Cl2 en el gas recogido sobre agua a 25 ºC y 1 atm será de 1 atm - 23,76 mm Hg = 760 mm Hg - 23,76 mm Hg = 736,24 mm Hg.
El volumen molar del gas a 25 ºC y 1 atm es de 22,4 L/mol. Por lo tanto, 1,2 L de Cl2 corresponden a 1,2 L / 22,4 L/mol = 0,0538 mol.
La reacción ajustada muestra que 6 mol de K2Cr2O7 reaccionan con 14 mol de HCl. Por lo tanto, 0,0538 mol de Cl2 se obtendrán a partir de 0,0538 mol / 14 mol * 6 mol = 0,0239 mol de K2Cr2O7.
Suponiendo un rendimiento de la reacción del 80%, se necesitarán 0,0239 mol / 0,8 = 0,0306 mol de K2Cr2O7.
Por lo tanto, se necesitarán 0,0306 mol * 294,19 g/mol = 8,95 g de K2Cr2O7 para obtener 1,2 L de Cl2 recogido sobre agua a 25 ºC y 1 atm.
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