Ejercicio resuelto de Números de oxidación · Química · 2026

Considere la siguiente reacción:

$\mathrm{NaNO}_{2} + \mathrm{SbCl}_{3} + \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{SbCl}_{5} + \mathrm{NO} + \mathrm{NaCl} + \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}$

a) Ajuste la ecuación iónica por el método del ion-electrón y escriba la ecuación molecular completa. Indique la especie que hace de agente oxidante y la que hace de agente reductor. [1 punto]

b) Si se parte de 20 mL de una disolución de HCl de riqueza en masa 28 % y una densidad de 1,12 g/mL, ¿qué volumen de NO gaseoso se esperaría obtener medido a 1 atm y 25 °C? [1 punto]

Masas atómicas: Cl = 35,5; H = 1.

$\textbf{a) Ajuste la ecuación iónica por el método del ion-electrón y escriba la ecuación molecular completa. Indique la especie que hace de agente oxidante y la que hace de agente reductor. [1 punto]}$

Se empieza asignando números de oxidación para ver quién cambia. El antimonio pasa de $+3$ en el $\mathrm{SbCl_3}$ a $+5$ en el $\mathrm{SbCl_5}$, y el nitrógeno baja de $+3$ en el nitrito a $+2$ en el NO. El cloro y el sodio no varían.

Semirreacción de oxidación:

$\mathrm{Sb^{3+}} \rightarrow \mathrm{Sb^{5+}} + 2\,e^-$

Semirreacción de reducción, en medio ácido, donde los oxígenos sobrantes se equilibran con agua y protones:

$\mathrm{NO_2^-} + 2\,\mathrm{H^+} + 1\,e^- \rightarrow \mathrm{NO} + \mathrm{H_2O}$

Para que los electrones cedidos y captados coincidan hay que multiplicar la reducción por 2 y sumar ambas semirreacciones:

$2\,\mathrm{NO_2^-} + 4\,\mathrm{H^+} + \mathrm{Sb^{3+}} \rightarrow \mathrm{Sb^{5+}} + 2\,\mathrm{NO} + 2\,\mathrm{H_2O}$

Devolviendo los contraiones —el sodio del nitrito y los cloruros del ácido— se llega a la ecuación molecular:

$2\,\mathrm{NaNO_2} + \mathrm{SbCl_3} + 4\,\mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{SbCl_5} + 2\,\mathrm{NO} + 2\,\mathrm{NaCl} + 2\,\mathrm{H_2O}$

Comprobación del cloro: $3 + 4 = 5 + 2$; del hidrógeno, $4 = 4$; del oxígeno, $4 = 2 + 2$.

El $\mathrm{Sb^{3+}}$ pierde electrones, se oxida y actúa por tanto como $\textbf{agente reductor}$. El ion nitrito gana electrones, se reduce y es el $\textbf{agente oxidante}$.

$\textbf{b) Si se parte de 20 mL de una disolución de HCl de riqueza en masa 28 \% y una densidad de 1,12 g/mL, ¿qué volumen de NO gaseoso se esperaría obtener medido a 1 atm y 25 °C? [1 punto]}$

El dato es un volumen de disolución comercial, así que hay que llegar a los moles de HCl puro pasando por la densidad y por la riqueza:

$m_{\text{disolución}} = 20 \cdot 1{,}12 = 22{,}4\ \mathrm{g}$

$m(\mathrm{HCl}) = 22{,}4 \cdot 0{,}28 = 6{,}27\ \mathrm{g}$

$M(\mathrm{HCl}) = 1 + 35{,}5 = 36{,}5\ \mathrm{g/mol}$

$n(\mathrm{HCl}) = \frac{6{,}27}{36{,}5} = 0{,}17\ \mathrm{mol}$

La ecuación ajustada del apartado anterior relaciona 4 mol de ácido con 2 mol de monóxido de nitrógeno:

$n(\mathrm{NO}) = 0{,}17 \cdot \frac{2\ \mathrm{mol\ NO}}{4\ \mathrm{mol\ HCl}} = 0{,}085\ \mathrm{mol}$

Como el gas se mide a 1 atm y $T = 298$ K, se aplica la ecuación de los gases ideales:

$V = \frac{n\,R\,T}{P} = \frac{0{,}085 \cdot 0{,}082 \cdot 298}{1}$

$V(\mathrm{NO}) = 2{,}08\ \mathrm{L}$

Se esperarían unos 2,08 litros de NO, siempre que el ácido clorhídrico sea el reactivo limitante del proceso.