PAU Química 2008 · Juny · Sèrie 5 · Exercici 1

1. En solucions aquoses d’àcid sulfúric, el sulfat de ferro(II) reacciona amb el per- manganat de potassi i es forma sulfat de ferro(III), sulfat de manganès(II), sulfat de potassi i aigua. 1.1. Igualeu aquesta reacció pel mètode de l’ió-electró. [0,6 punts] 1.2. En farmàcia, el sulfat de ferro(II) es fa servir en la preparació de medicaments per a tractar pacients amb determinats tipus d’anèmies. Amb la finalitat de conèixer el contingut de catió Fe2+ en uns comprimits antianèmics, es dissol un d’aquests comprimits en una solució d’àcid sulfúric i es fa reaccionar amb una solució de permanganat de potassi 0,020 M. Sabent que tot el Fe2+ del comprimit reacciona de manera estequiomètrica amb 6,60 mL de la solució de permanganat de potassi, calculeu els mg de catió Fe2+ que hi havia en el comprimit analitzat. [0,8 punts] Escriviu la semireacció corresponent a la reducció del catió Fe2+ i indiqueu 1.3. l’interès industrial del producte que s’hi ha format. Esmenteu el nom genèric que reben les indústries on s’obté aquest producte. [0,6 punts] DADES: Considereu que l’únic component del comprimit que reacciona amb el permanganat de potassi és el sulfat de ferro(II). Fe = 55,85.

1.1 Igualació de la reacció - + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O Reducció: MnO4 [0,2 punts] Fe2+ Fe3+ + e- Oxidació: [0,2 punts] - + 8H+ + 5Fe2+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O Reacció iònica global: MnO4 [0,2 punts] Reacció molecular: KMnO4 + 4H2SO4 + 5FeSO4 5/2Fe2(SO4)3 + MnSO4 + 4H2O + 1/2K2SO4 2KMnO4 + 8H2SO4 + 10FeSO4 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + 8H2O + K2SO4 És suficient haver igualat be la reacció iònica per obtenir els 0,2 punts del subapartat. 1.2 Càlcul dels mg de Fe2+ en el comprimit − + + 2 2 ,0 020 mol MnO 5 mol Fe 55850 mg Fe − = + 4 2 6,6 mL só MnO · · · 36 9, mg catió Fe 4 − − + 1 mol Fe 1000 mL só MnO 1 mol MnO 4 4 [0,8 punts] 1.3 Reducció del catió Fe2+ Fe2+ + 2 e- Reducció: Fe [0,2 punts] Interès del producte format en la reacció: Producció de Fe metall, acers i altres aliatges. [0,2 punts] Nom de les indústries: Indústries siderúrgiques [0,2 punts] També s’acceptarà la denominació genèrica “indústries metal·lúrgiques”