Ejercicio resuelto de Estequiometría · Química · 2020

7. Dada la siguiente reacción de oxidación-reducción: $\mathrm{H_2SO_3\ +\ HIO_3\ \longrightarrow\ H_2SO_4\ +\ I_2\ +\ H_2O}$

a) Explique cuál es el agente oxidante y cuál el agente reductor. (0,5 p)
b) Ajuste la reacción mediante el método del ion-electrón. (1,5 p)

$\textbf{a) Explique cuál es el agente oxidante y cuál el agente reductor. (0{,}5 p)}$

El azufre pasa de $+4$ en el $\mathrm{H_2SO_3}$ a $+6$ en el $\mathrm{H_2SO_4}$: pierde dos electrones, se oxida, y el ácido sulfuroso es el $\textbf{agente reductor}$.

El yodo pasa de $+5$ en el $\mathrm{HIO_3}$ a $0$ en el $\mathrm{I_2}$: gana cinco electrones por átomo, se reduce, y el ácido yódico es el $\textbf{agente oxidante}$.

$\textbf{b) Ajuste la reacción mediante el método del ion-electrón. (1{,}5 p)}$

Semirreacción de oxidación, en medio ácido:

$\mathrm{SO_3^{2-}} + \mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{SO_4^{2-}} + 2\,\mathrm{H^+} + 2\,e^-$

Semirreacción de reducción. Hay que ajustar los dos yodos a la vez, porque el producto es $\mathrm{I_2}$:

$2\,\mathrm{IO_3^-} + 12\,\mathrm{H^+} + 10\,e^- \rightarrow \mathrm{I_2} + 6\,\mathrm{H_2O}$

Para igualar los electrones se multiplica la oxidación por 5 y se suman, simplificando el agua y los protones que aparecen a los dos lados:

$5\,\mathrm{SO_3^{2-}} + 2\,\mathrm{IO_3^-} + 2\,\mathrm{H^+} \rightarrow 5\,\mathrm{SO_4^{2-}} + \mathrm{I_2} + \mathrm{H_2O}$

Devolviendo los protones que acompañan a cada anión —dos a cada sulfito y sulfato, y uno a cada yodato— se obtiene la ecuación molecular:

$5\,\mathrm{H_2SO_3} + 2\,\mathrm{HIO_3} \rightarrow 5\,\mathrm{H_2SO_4} + \mathrm{I_2} + \mathrm{H_2O}$

Comprobación: S 5 = 5; I 2 = 2; H $10 + 2 = 12$ y $10 + 2 = 12$; O $15 + 6 = 21$ y $20 + 1 = 21$.