Redox: balanceo por el método del ion-electrón

Ejercicio resuelto

Balanceá por el método del ion-electrón en medio ácido: MnO₄⁻ + Fe²⁺ → Mn²⁺ + Fe³⁺. Indicá oxidante y reductor y calculá qué volumen de solución de KMnO₄ 0,02 M reacciona con 0,01 mol de Fe²⁺.

1. Números de oxidación: en MnO₄⁻ el Mn es +7 y pasa a +2 en Mn²⁺ (se reduce). El Fe pasa de +2 a +3 (se oxida).
2. Reducción: MnO₄⁻ → Mn²⁺. Se agregan 4 H₂O a la derecha para los oxígenos y 8 H⁺ a la izquierda para los hidrógenos: MnO₄⁻ + 8 H⁺ → Mn²⁺ + 4 H₂O. Carga izquierda +7, derecha +2: se suman 5 e⁻ a la izquierda.
3. Oxidación: Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻.
4. Para igualar electrones, se multiplica la oxidación por 5: 5 Fe²⁺ → 5 Fe³⁺ + 5 e⁻.
5. Sumando: MnO₄⁻ + 5 Fe²⁺ + 8 H⁺ → Mn²⁺ + 5 Fe³⁺ + 4 H₂O. Verificación de cargas: izquierda -1 + 10 + 8 = +17, derecha +2 + 15 = +17.
6. Por cada 5 mol de Fe²⁺ reacciona 1 mol de MnO₄⁻: con 0,01 mol de Fe²⁺ reaccionan 0,002 mol de MnO₄⁻. Volumen: 0,002 mol / 0,02 M = 0,1 L.

Resultado MnO₄⁻ + 5 Fe²⁺ + 8 H⁺ → Mn²⁺ + 5 Fe³⁺ + 4 H₂O. El oxidante es el MnO₄⁻ y el reductor el Fe²⁺. Se necesitan 100 mL de KMnO₄ 0,02 M.