Química · Asturias 2011

Disponemos de los pares redox $\ce{Fe^{2+}/Fe}$ y $\ce{O2/H2O}$, con potenciales estándar de reducción $-0{,}44\,\text{V}$ y $+1{,}23\,\text{V}$, respectivamente. Con ellos se construye una pila voltaica:

Calcule el pH y el pOH de una disolución acuosa obtenida por mezcla de $10{,}0\,\text{mL}$ de disolución acuosa de hidróxido de bario, $\ce{Ba(OH)2}$, $0{,}015\,\text{M}$ y $40{,}0\,\text{mL}$ de disolución acuosa de hidróxido de sodio, $\ce{NaOH}$, $7{,}5 \cdot 10^{-3}\,\text{M}$. Suponga que los volúmenes son aditivos.

Las entalpías estándar de formación del óxido de bario sólido ($\ce{BaO}$) y del peróxido de bario sólido ($\ce{BaO2}$) son $-553{,}5$ y $-634{,}3\,\text{kJ/mol}$, respectivamente.

Para la reacción en equilibrio a $673\,\text{K}$: $$\ce{Br2(g) + Cl2(g) <=> 2BrCl(g)}$$ $K_c = 7{,}0$. Si en un recipiente de $2\,\text{L}$, en el que previamente se ha realizado el vacío, se introducen $39{,}95\,\text{g}$ de $\ce{Br2(g)}$ y $17{,}725\,\text{g}$ de $\ce{Cl2(g)}$ a $673\,\text{K}$:

En un tubo de ensayo se vierten $5\,\text{mL}$ de disolución acuosa de cloruro de bario $(\ce{BaCl2})$ y, a continuación, gotas de disolución acuosa de carbonato de sodio $(\ce{Na2CO3})$ hasta la formación de un precipitado claramente visible. Escriba la fórmula química del compuesto que precipita. Una vez formado el precipitado, se añade gota a gota una disolución acuosa de ácido clorhídrico ($\ce{HCl}$). Indique y explique el cambio que se observa en el tubo de ensayo.

En un tubo de ensayo se colocan unos cristales de $\ce{KMnO4(s)}$ y se añaden $5\,\text{mL}$ de un disolvente orgánico no polar. Indique y justifique la observación realizada. A continuación se añaden en el mismo tubo $5\,\text{mL}$ de agua, se agita la mezcla y se deja reposar hasta que se separen dos fases. Indique y justifique la coloración que presenta cada una de las fases.