Reacción de ácido clorhídrico con dióxido de manganeso

9.      La reacción del ácido clorhídrico con dióxido de manganeso genera cloruro de manganeso (II), cloro y agua.

a)  Escribe la reacción molecular redox ajustada.

b)  ¿Qué volumen de cloro, medido a 0,92 atm y 30 ⁰C, se obtiene al reaccionar 150 mL de ácido clorhídrico del 35% y densidad 1,17 g/mL, con la cantidad necesaria de dióxido de manganeso?

a)  La reacción que tenemos que ajustar es la siguiente:

En este caso, el manganeso se reduce, puesto que pasa de estado de oxidación  a . La semirreacción ajustada sería:

La especie que se oxida es el cloro. La semirreacción de reducción ajustada quedaría:

Simplificamos los electrones y obtenemos la reacción global ajustada:

Por lo tanto, la reacción molecular ajustada será:

b)  Nos piden ahora, el volumen de cloro en unas determinadas condiciones de presión y temperatura, al reaccionar una determinada cantidad de ácido clorhídrico:

Primero, con la densidad calculamos los gramos de disolución:

Estos son los gramos de disolución, pero como esta está al 35%, tenemos que calcular cuántos gramos de ácido clorhídrico estamos añadiendo:

A partir de los gramos calculamos los moles de ácido clorhídrico:

Con los moles de ácido clorhídrico y, teniendo en cuenta el ajuste de la reacción, calculamos los moles de cloro que se obtienen:

Con los moles y la ecuación de los gases ideales calculamos el volumen de cloro que se obtiene: