3 QUIMICA Schaum

216 CAPÍTULO 13 REACCIONES CON DISOLUCIONES VALORADAS
El volumen de HCl que se hubiera requerido para 50.0 mL de disolución de Na 2 CO 3 es:
50.0
25.0
(23.8 mL) = 47.6 mL
V 1 N 1 = V 2 N 2 equivale a (40.8 mL)(N 1 ) = (47.6 mL)(0.102 N)
N 1 = ácido 0.119 N
13.12. Calcule la masa (g) de FeSO 4 que será oxidada por 24.0 mL de KMnO 4 0.250 N en una disolución acidulada
con ácido sulfúrico. A continuación se presenta la ecuación sin balancear para la reacción. La expresión de
normalidad del KMnO 4 se calcula con respecto a esta reacción (el Mn pasa de +7 a +2 durante esta reacción).
MnO − 4 + Fe2+ + H + → Fe 3+ + Mn 2+ + H 2 O
No es necesario balancear la ecuación. Lo único que se requiere saber es que el número de oxidación del hierro
cambia de +2 a +3, de acuerdo con las cargas de los iones hierro. La masa equivalente del FeSO 4 es:
masa molar
Masa equivalente de FeSO 4 =
cambio de número de oxidación = 152
1 = 152 g FeSO 4 /eq
Nota: Se hubiera llegado al mismo resultado si se hubiese usado la semirreacción balanceada. Esa reacción es Fe 2+
→ Fe 3+ + 1e − .
Sea w = masa requerida de FeSO 4 .
Cantidad de eq de KMnO 4 = cantidad de eq de FeSO 4
masa de FeSO
(Volumen de KMnO 4 ) × (normalidad de KMnO 4 ) =
4
masa equivalente de FeSO 4
w
(0.0240 L)(0.250 eq/L) =
se transforma en w = (0.0240 L)(0.250 eq/L)(152 g/eq)
152 g/eq
w = 0.912 g FeSO 4
13.13. ¿Qué volumen de FeSO 4 0.1000 N se necesita para reducir 4.000 g de KMnO 4 en una disolución acidulada con
ácido sulfúrico?
La normalidad del FeSO 4 se calcula con respecto a la reacción de oxidación-reducción del problema 13.12. En esa
reacción, el número de oxidación del Mn cambia de +7 a +2. El cambio neto es 5. O bien, a partir de la semirreacción
balanceada,
MnO − 4 + 8H+ + 5e − → Mn 2+ + 4H 2 O
se puede apreciar que la transferencia de electrones es de 5 por cada ion permanganato. La masa equivalente de KMnO 4 en
esta reacción es:
1
5 × (masa molar) = 1 (158.0) = 31.6 g/eq
5
Cantidad de eq de FeSO 4 = cantidad de eq de KMnO 4
(Volumen FeSO 4 ) × (0.1000 eq/L) =
4.000 g
31.6 g/eq
Volumen de FeSO 4 = 1.266 L
13.14. Se sabe que una muestra contiene As 2 O 3 y se disolvió mediante un proceso que convirtió el arsénico en H 3 AsO 3 .
Éste se tituló con una disolución valorada de I 2 , de acuerdo con la ecuación:
H 3 AsO 3 + I 2 + H 2 O → H 3 AsO 4 + 2I − + 2H +
Se necesitaron exactamente 40.27 mL de la disolución valorada de I 2 para llegar al punto final, indicado
por la persistencia de un débil color de I 2 . La disolución valorada se había preparado mezclando 0.4192 g de
KIO 3 puro con exceso de KI y ácido, y a continuación disolviendo y diluyendo a 250.0 mL. El I 2 se forma
durante la reacción:
Calcule la masa de As 2 O 3 en la muestra.
IO − 3 + 5I− + 6H + → 3I 2 + 3H 2 O