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EvAU Redox 2023 julio A5 - Contenido educativo

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Subido el 11 de mayo de 2024 por M.amaya G.

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Este es el ejercicio A5 de julio del 2023 y el enunciado dice lo siguiente, la reacción entre el dióxido de azufre y el sulfato de cobre 2, que sería esta otra sustancia en presencia de cloruro de sodio, permite preparar cloruro de cobre 1, que es esta otra sustancia, produciéndose también sulfato de sodio y ácido sulfúrico. 00:00:00
Por lo tanto, estamos ante una reacción que se produce también en medio ácido. El ácido lo da el ácido sulfúrico. 00:00:27
Pregunta que formular y ajustar por el método de Lyon-electron las semirreacciones de oxidación-reducción que tienen lugar e indicar también las especies que actúan como oxidante y reductora. 00:00:35
En el siguiente apartado, ajustar las reacciones iónica y molecular. Y luego el apartado C es un problema de estequiometría que luego vamos a ver. 00:00:46
Escribimos entonces en primer lugar la ecuación iónica, recordad que en la ecuación iónica los óxidos no se separan, por lo tanto tenemos el dióxido de azufre completo, el sulfato de cobre sí, es una sal que se separa, por un lado tenemos el sulfato y por otro lado el cobre 2+, aquí está el cobre 2+, y el anión sulfato, el cloruro de sodio también es una sal, por un lado tendremos el sodio positivo, cation sodio, y por otro lado el anión cloruro, que están aquí, 00:00:55
en los productos tenemos el cloruro de cobre 1, que también es una sal, se separa por aquí 00:01:21
el cobre 1 por un lado, el cloruro por el otro 00:01:27
el sulfato de sodio también es una sal 00:01:30
el sodio, tendríamos el cation sodio y se disocia en cation sodio y en el anión sulfato 00:01:33
que estaría aquí escrito 00:01:41
y por último tendríamos el ácido sulfúrico que también se ionizaría en protones y en sulfatos 00:01:43
Aquí están escritos los protones, los sulfatos ya los hemos escrito anteriormente por el sulfato de sodio, no hace falta escribirlo dos veces. 00:01:50
Recordar que no se pone números estequiométricos en las ecuaciones iónicas al principio. 00:01:57
Bien, ahora vamos a escribir los números de oxidación de cada uno de los átomos que intervienen. 00:02:04
Aquí está adelantado, es menos 4, más 4 para el azufre porque el oxígeno es menos 2 00:02:11
2 por menos 2, menos 4, por lo tanto para que la suma de 0, pues el azufre tiene que tener el número de oxidación más 4 00:02:18
Acordaros que este óxido es el óxido de azufre 4 precisamente 00:02:25
El cobre 2 más, pues es más 2, el número de oxidación coincide con su número de su carga iónica 00:02:31
en este caso tenemos el oxígeno menos 2 daría 4 por menos 2 menos 8 como la suma tiene que dar menos 2 pues aquí el azufre actuaría con número de oxidación más 6 00:02:39
luego tendríamos el sodio que sería más 1 y el anión cloruro que sería menos 1 esto porque coincide con el valor de su carga 00:02:51
en los productos tendríamos el cobre más 1 que es el que tenemos en la ecuación iónica, cobre más 00:03:01
el cloruro que es menos 1 de nuevo, el sodio que es más 1 porque coincide con el valor de su carga 00:03:09
igual que el cloruro, igual que el cobre, el sulfato vuelve a ser como el sulfato inicial 00:03:17
el azufre es más 6 de nuevo y luego el hidrógeno, los protones pues son siempre más 1 00:03:22
Aquí vendría el oxígeno menos 2, no confundir esto que es la carga del anión con estos numeritos que son los números de oxidación. 00:03:29
Bien, buscando aquí lo que cambia, pues vemos que lo que cambia es el azufre 4, que lo tenemos aquí en el óxido, va a oxidarse a azufre 6, 00:03:38
Es decir, va a perder dos electrones para formar el anión sulfato, mientras que el cobre dos más va a ganar un electrón, se va a reducir y va a formar el anión, el cation, perdón, cobre más uno. 00:03:52
Aquí entonces vamos a escribir las semirreacciones de oxidación y reducción. 00:04:08
Tenemos por un lado que el cobre 2+, la reducción, va a captar un electrón formándose cobre más 00:04:12
Es de 2, pasa de 2 más a 1 más, con lo cual aquí hay que poner un electrón 00:04:21
Viéndolo desde el otro punto de vista, gana un electrón para poder reducirse 00:04:28
Y luego la oxidación, tenemos que el óxido de azufre va a oxidarse a anión sulfato. 00:04:33
Entonces, lo primero, comprobamos que aquí hay un azufre y al otro lado también, tenemos un azufre a la izquierda y un azufre a la derecha. 00:04:44
Luego vamos con los oxígenos. Aquí hay dos oxígenos, por lo tanto, aquí vamos a tener que poner... 00:04:51
y aquí hay 4 oxígenos, con lo cual a este lado faltan 2 oxígenos, porque esto es inusual, 00:04:57
normalmente el agua se suele poner a la derecha, por eso he dudado, pero aquí hay 4 oxígenos, 00:05:06
aquí solo hay 2, pues para igualar el número de oxígenos a izquierda y derecha, pues aquí es obligatorio 00:05:11
que ponga 2 moléculas de agua, así 2 oxígenos con otros 2 del agua, ya son los 4 que hay a la derecha, 00:05:15
Al escribir aquí dos moléculas de agua estamos obligados a poner aquí cuatro protones para igualarlo en los átomos 00:05:21
y por último nos quedarían los electrones, si veis aquí no hay cargas ni positivas ni negativas 00:05:30
y sin embargo aquí a la derecha hay dos cargas negativas más cuatro positivas suman más dos positivas 00:05:35
para que aquí a la derecha sume cero hay que poner dos electrones 00:05:41
Si miramos en la ecuación iónica inicial, pues el azufre va a ceder dos electrones, va a pasar de más cuatro a más seis, va a perder dos electrones que son estos dos. 00:05:45
bueno, como arriba hay un electrón y abajo dos, pues habrá que multiplicar por dos 00:05:56
habrá que multiplicar por dos la de arriba 00:06:01
aquí he escrito que como la reducción es en el cobre 00:06:03
pues el sulfato de cobre, que es donde está el cobre 00:06:09
es el oxidante, es la especie de oxidante que va a oxidar al óxido de azufre 00:06:12
que se va a reducir y por lo tanto, perdón, que va a oxidarse 00:06:19
por lo tanto es el reductor, es el que va a reducir al cobre. Entonces, las especies, a mí me gusta ponerlas completas, no en iones, sino completas, es el sulfato de cobre, 00:06:25
es el oxidante y el óxido de azufre, pues es el reductor. Sumándolas con cuidadito, que aquí hay que multiplicarla por dos, pues obtendríamos la ecuación iónica global ajustada, 00:06:37
lo pide en el apartado B, en otras ocasiones lo pide en el mismo apartado, hay que tener cuidado, siempre repasar lo que pide el ejercicio 00:06:49
para ver que hemos contestado a todas las preguntas. Hay que multiplicar por 2 el cobre 2 y la de abajo pues se queda como está, el óxido de azufre y el agua 00:06:57
y arriba hay que multiplicar por 2 el cobre, con lo cual tenemos aquí dos cationes cobre 1 y el sulfato y el hidrógeno pues se queda como está en la semirreacción. 00:07:06
comprobamos así por encima que está correctamente ajustada y pasamos a completarla para tener la ecuación molecular global ajustada 00:07:16
la voy a poner en el mismo orden que viene en el enunciado y entonces empiezo por el óxido de azufre 00:07:25
uno, pues pongo uno, dos cobres con lo cual pues aquí hay que poner dos sulfatos de cobre 00:07:30
entonces aquí he añadido al completar este cobre dos más he añadido dos sulfatos de cobre 00:07:36
Que aquí en lapicero lo escribo para luego tenerlo en cuenta en los productos. Luego tenemos en los reactivos, vaya, se me ha olvidado poner las dos moléculas de agua. Ahora me estoy fijando que no he puesto las dos moléculas de agua. Pues habría que añadir aquí dos moléculas de agua. Esto se me ha pasado a mí por completo. 00:07:45
Y en el reactivo además nos dicen que es en presencia de cloruro de sodio. ¿Por qué ponemos dos cloruros de sodio? Bien, esto viene de los productos. Ahora vamos a ver por qué ponemos aquí un 2. 00:08:10
Entonces, en los productos, este cobre más, como son dos, pues lo completo con cloro 00:08:24
Aquí ya tenemos dos cloros, que son los que vamos a necesitar a la izquierda 00:08:30
Habitualmente esto suele ser al revés, esto es como producto y esto es como reactivo 00:08:36
Pero bueno, esta reacción viene al revés, pues ya está, es así, es diferente 00:08:41
Luego tenemos un sulfato, por lo tanto voy a poner un sulfato de sodio 00:08:45
Aquí tenemos los otros dos sodios, dos cloruros con dos sodios 00:08:49
es lo que hace que aquí haya que escribir dos cloruros de sodio. 00:08:53
Y por último tenemos cuatro hidrógenos que hay que ponerlos en el ácido 00:08:57
y esto obliga a poner dos moléculas de ácido sulfúrico, con lo cual aquí hemos añadido dos sulfatos. 00:09:04
Pero recordemos que en el reactivo también habíamos añadido dos sulfatos, 00:09:10
con lo cual la ecuación queda ajustada. 00:09:15
Salvo el agua, que se me había olvidado, ahora la he visto 00:09:18
Salvo el agua, pues esta es la reacción molecular ajustada 00:09:22
¿Vale? Aquí habría que añadir, como he añadido esto naranja 00:09:26
Más 2 de cloruro de sodio, más 2 moléculas de agua 00:09:29
Bien, ¿qué es lo que pregunta el apartado C? 00:09:32
Que es la estequiometría 00:09:36
Dice, calcule el volumen de dióxido de azufre 00:09:37
Este volumen que reacciona con 7 gramos de sulfato de cobre 00:09:41
y este volumen hay que calcularlo a una atmósfera de presión y 25 grados centígrados. 00:09:45
No os equivoquéis porque no son condiciones normales, de hecho los datos nos dan el valor de R. 00:09:50
Si fueran condiciones normales, pues aplicaríamos que un mol ocupa 22,4 litros, pero no es el caso. 00:09:56
Entonces vamos a averiguar ese volumen y para ello estamos partiendo de una sustancia sólida, 00:10:02
pues vamos a calcular su masa molar para calcular el número de moles. 00:10:08
Entonces, por factores de conversión, vamos a hacer reaccionar 7 gramos de sulfato de cobre, un mol de sulfato de cobre, pues pesa 159,5 gramos, que es su masa molar, ya tenemos los moles de sulfato de cobre. 00:10:11
Me voy a la ecuación molecular ajustada y veo que un mol de sulfato de cobre, voy a destacar de otro color, un mol de sulfato de cobre reacciona con dos moles de, perdón, un mol de óxido de óxido de azufre reaccionan con dos moles de sulfato de cobre. 00:10:26
es lo que está aquí escrito, ¿en qué orden lo pongo? pues si aquí arriba es un mol de sulfato de cobre 00:10:47
pues abajo pongo los moles de sulfato de cobre, con lo cual aquí obtenemos el número de moles de óxido de azufre 00:10:52
que van a reaccionar, como es un gas pues pide el volumen, entonces el volumen es el número de moles 00:10:59
que acabamos de calcular, la constante R de los gases, la temperatura que son 25 grados que equivale a 298 Kelvin 00:11:05
acordaos que esto hay que ponerlo en kelvin y abajo la presión pues es una atmósfera y esto 00:11:12
da un resultado de 0 536 litros también se puede poner 536 mililitros pero bueno yo creo 00:11:20
que esta número con tres cifras significativas pues es correcto y sería la solución 00:11:27
Subido por:
M.amaya G.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
Visualizaciones:
13
Fecha:
11 de mayo de 2024 - 12:51
Visibilidad:
Público
Centro:
IES SATAFI
Duración:
11′ 34″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1920x1080 píxeles
Tamaño:
283.54 MBytes

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