Ejercicio resuelto de Estequiometría · Química · 2020

7. Dada la siguiente reacción de oxidación-reducción: $\mathrm{HNO_3\ +\ KI\ \longrightarrow\ I_2\ +\ NO\ +\ H_2O\ +\ KNO_3}$

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 nitrógeno pasa de $+5$ en el $\mathrm{HNO_3}$ a $+2$ en el NO: gana tres electrones, se reduce, y el ácido nítrico es el $\textbf{agente oxidante}$.

El yodo pasa de $-1$ en el KI a $0$ en el $\mathrm{I_2}$: pierde un electrón por átomo, se oxida, y el yoduro de potasio es el $\textbf{agente reductor}$.

El ácido nítrico hace aquí un doble papel: parte de él se reduce a NO y el resto se limita a aportar el medio ácido y los nitratos que acompañan al potasio.

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

Semirreacción de reducción, en medio ácido. Se ajustan los oxígenos con agua, los hidrógenos con protones y la carga con electrones:

$\mathrm{NO_3^-} + 4\,\mathrm{H^+} + 3\,e^- \rightarrow \mathrm{NO} + 2\,\mathrm{H_2O}$

Semirreacción de oxidación:

$2\,\mathrm{I^-} \rightarrow \mathrm{I_2} + 2\,e^-$

El mínimo común múltiplo de 3 y 2 es 6, así que se multiplica la reducción por 2 y la oxidación por 3, y se suman:

$2\,\mathrm{NO_3^-} + 8\,\mathrm{H^+} + 6\,\mathrm{I^-} \rightarrow 2\,\mathrm{NO} + 3\,\mathrm{I_2} + 4\,\mathrm{H_2O}$

Para la forma molecular hay que devolver los iones espectadores. Los ocho protones proceden de 8 moléculas de $\mathrm{HNO_3}$, que aportan ocho nitratos: dos se reducen y los seis restantes acompañan a los seis potasio del KI.

$8\,\mathrm{HNO_3} + 6\,\mathrm{KI} \rightarrow 3\,\mathrm{I_2} + 2\,\mathrm{NO} + 4\,\mathrm{H_2O} + 6\,\mathrm{KNO_3}$

Comprobación: H 8 = 8; N 8 = 2 + 6; K 6 = 6; I 6 = 6; O 24 = $2 + 4 + 18$.