Ejercicios de química resueltos. Reacciones en disolución acuosa. Estequiometría de la molaridad. Chang 10ed. Práctica 4.96

 [Ej. Estequiometría de la molaridad]

 Una muestra de 15.0 mL de una disolución de ácido oxálico requiere 25.2 mL de una disolución 0.149 M de NaOH para su neutralización. Calcula el volumen de una disolución 0.122 M de KMnO₄ necesario para reaccionar con una segunda muestra de 15.0 mL de la disolución de ácido oxálico. (Sugerencia: el ácido oxálico es diprótico; usa la ecuación redox del Problema 4.95).

Etapa analítica

Análisis químico: La fórmula del ácido oxálico es H₂C₂O₄, en disolución acuosa, al ser un ácido diprótico. Resaltamos los iones de las sustancias clave.

2 MnO₄⁻ + 16 H⁺ + 5 C₂O₄²⁻ → 2 Mn²⁺ + 10 CO₂ + 8 H₂O

Dado que es el mismo volumen y concentración del ácido oxálico, lo que tenemos es la misma cantidad de reacción en los dos pasos, por ende, nos podemos saltar por completo el paso del ácido y sustituirlo por su equivalencia con la base. Lo primero que buscaremos es igualar el número estequiométrico del intermediario, que es el ácido oxálico.

Paso 1:          H₂C₂O₄  ;  2 NaOH   >>  Paso 2:          5 H₂C₂O₄  ;  2 KMnO₄   >> Paso 3:          5 H₂C₂O₄  ;  10 NaOH

Una vez que tenemos igualado el intermediario podemos ver la equivalencia estequiométrica indirecta.

Paso 4:          2 KMnO₄  ;  10 NaOH  >> Y simplificamos Paso 5:          1 KMnO₄  ;  5 NaOH

Análisis matemático: Usaremos la forma [3] de [Teoremas Estq. molaridad de reactivo limitante conocido] despejando el volumen.

Etapa Numérica por factor de conversión

Etapa Numérica por teoremas

Referencias

Ver [Ej. Estequiometría de la molaridad]