PROBLEMAS QUÍMICA (1º Biología). TEMA 6. Curso 2004/05

1- Ajustar las siguientes reacciones:

a) H2SO4 + C !CO2 + SO2 + H2O

b) KMnO4 + H2O2 + H2SO4 ! O2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

c) HNO3 + ZnS ! S + NO + Zn(NO3)2 + H2O

d) K2Cr2O7 + KBr + H2SO4 ! Br2 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O ¿Cuántos gr de Br2 se obtendrán al reducir 150 ml de una disolución de dicromato 0,5 M?

e) Dióxido de azufre + permanganato potásico + agua ! sulfato de manganeso (II) + ácido sulfúrico + sulfato de potasio.

f) Etanol + Permanganato de potasio + ácido clorhídrico ! ácido acético + cloruro de manganeso (II)

g) El zinc reacciona con ácido nítrico, originando nitrato de zinc (II) y nitrato amónico.

2- ¿Cuáles de las siguientes reacciones serán espontáneas en medio ácido?. Completar y ajustar las ecuaciones. a) I- + NO3- ! I2 + NO b) H2SO3 + H2S ! S (Eo(H2SO3, H+ /S)=0,45 V)

3-¿Cuál será la reacción espontánea que tendrá lugar entre los siguientes pares de especies:

a) Fe3+/Fe2+ y I2/I- b) Ag+/Ag y Br2/Br- c) Cr2O72-/Cr3+ y MnO4-/Mn2+ d) H2O2/H2O y NO3-/NO.

4- a) ¿Podría oxidar el ión férrico, pasando a ión ferroso, al ión estaño(II) a ión estaño(IV)?

b) ¿Podría oxidar el dicromato, en medio ácido, al ión fluoruro a flúor, pasando él a ión cromo (III)?

5- Calcular el potencial de la siguiente celda : un electrodo está formado por el par ión férrico/ión ferroso, en concentra­ciones 1,00 y 0,10 M, respectivamente. El otro electrodo está formado por el par ión permanganato/ión manganeso(II) en concentra­ciones 0,010 y 0,0001 M, respectiva­mente, y pH=3.

6- El agua puede actuar como agente reductor del hierro (III) a hierro(II) oxidándose a oxígeno molecular.

a) Ajustar la reacción iónica correspondiente, en medio ácido.

b) ¿Será espontánea la reacción anterior a pH=6 y a una presión parcial de oxígeno de 0,20 atm, estando el resto de las especies en condiciones estándar?

c) Razonar si el poder reductor del agua será mayor o menor en medios aerobios o anaerobios.

7- Razonar qué formas de manganeso pueden, en condiciones estándar,:

a) Ser oxidados por el agua b) oxidar al agua

Potenciales de reducción (V): Mn2+/Mn=-1,18; Mn3+/Mn2+=+1,51; MnO4-,H+/Mn2+=+1,51; MnO2(s),H+/Mn2+=+1,23; MnO4-,OH-/MnO2=+0,59; O2,H+/H2O=+1,23; H2O/H2,OH-=-0,83.

8- a) Escribir, ajustada, la reacción molecular espontánea que se producirá, en condiciones estándar, entre las dos semipilas siguientes: - nitrato, H+ / dióxido de nitrógeno E0= +0,80 V

- yodo / ión yoduro E0= +0,54 V

b) ¿Sería la misma reacción espontánea en condiciones bioquímicas estándar (pH=7)?

9- Los potenciales de reducción standard de las siguientes sustancias, que participan en la cadena respiratoria, son: NAD+, H+ / NADH (Eo = -0,114 V) y FAD, H+ /FADH2 (Eo +0,113 V)

En condiciones fisiológicas podemos considerar pH=7. Calcular los valores de los potenciales de reducción a este pH. ¿Qué compuesto de los anteriores cederá los electrones y cuál los aceptará durante la respiración?

10- En una pila formada por las semicélulas (MnO4-,H+/Mn2+) y (F2/F-), es cierto que:

a) El MnO4- se reduce a Mn2+ b) El F2 se oxida a F- c) El F- cede los electrones al Mn2+

d) Mn2+ es oxidado por F2 e) MnO4- es reducido por F-

Soluciones a los problemas de Química (1º Biología). Tema 6. Curso 2004/05

1.- a) 2H2SO4 + C ! CO2 + 2SO2 + 2H2O

b) 2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 ! 5O2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

c) 8HNO3 + 3ZnS ! 3S + 2NO + 3Zn(NO3)2 + 4H2O

d) K2Cr2O7 + 6KBr + 7H2SO4 ! 3Br2 + 4K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O 36 g de Br2

e) 2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O ! 2MnSO4 + 2H2SO4 + K2SO4

f) 4KMnO4 + 5C2H5OH + 12HCl ! 4MnCl2 + 5C2H4O2 + 11H2O + 4KCl

g) 4Zn(s) + 10HNO3 ! 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

2.- a) 2NO3- + 8H+ + 6I- ! 2NO + 4H2O + 3I2 Es espontánea (Eo=+0,42 V)

b) H2SO3 + 2H2S ! 3S + 3H2O Es espontánea (Eo= +0,93 V)

3.- a) 2Fe3+ + 2I- ! 2Fe2+ + I2 b) 2Ag + Br2 ! 2Ag+ + 2Br-

c) 10Cr3+ + 11H2O + 6MnO4- ! 5Cr2O72- + 22H+ + 6Mn2+

d) 3H2O2 + 2NO ! 2H2O + 2HNO3

4.- a) Sí (Eo= +0,62 V) b) No (Eo= -1,54 V)

5.- 0,42 V

6.- a) 2H2O + 4Fe3+ ! O2 + 4H+ + 4Fe2+ b) No (E= -0,10 V)

c) en medios anaerobios

7.- a) Mn b) MnO4- y Mn3+

8.- a) 2HNO3 + 2HI ! 2NO2 + I2 + 2H2O b) No (E= -0,57 V)

9.- E(NAD+/NADH)=-0,321 V E(FAD/FADH2)=-0,300 V

NADH cede e- (se oxida) y FAD los acepta (se reduce)

10.- Es cierto d).