Ejercicio resuelto de Volumetrías redox (2 de 2)

Solución: Queremos calcular la concentración de etanol \( (\text{g/L}) \) en sangre a partir de la cantidad de \( \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 \) detectada en un litro de aire espirado. \( \textbf{1. Cálculo de los moles de etanol a partir de los moles de } \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 \) Sabemos que se han detectado: \[ 2 \cdot 10^{-6} \, \text{mol de } \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 \, \text{por litro de aire} \] De la reacción química: \[ 3\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} + 2\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 \rightarrow 2\text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + \dots \] Por estequiometría: \[ \frac{3 \, \text{mol CH}_3\text{CH}_2\text{OH}}{2 \, \text{mol Cr}_2(\text{SO}_4)_3} \] Aplicamos la relación: \[ 2 \cdot 10^{-6} \cdot \frac{3}{2} = 3 \cdot 10^{-6} \, \text{mol de etanol por litro de aire} \] \( \textbf{2. Convertir los moles de etanol a gramos} \) La masa molar del etanol es \( 46 \, \text{g/mol} \), por tanto: \[ 3 \cdot 10^{-6} \, \text{mol} \cdot 46 \, \frac{\text{g}}{\text{mol}} = 1{,}38 \cdot 10^{-4} \, \text{g de etanol por litro de aire} \] \( \textbf{3. Calcular la concentración en sangre} \) Como el aire espirado contiene 2000 veces menos etanol que la sangre: \[ \text{[Etanol]}_{\text{sangre}} = 1{,}38 \cdot 10^{-4} \, \text{g/L} \cdot 2000 = 0{,}276 \, \text{g/L} \] \( \textbf{Resultado final:} \quad \boxed{[\text{Etanol}] = 0{,}276 \, \text{g/L}} \)

Solución: La especie \( \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 \) contiene el ion dicromato, \( \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} \), donde el cromo tiene número de oxidación \( +6 \). Durante la reacción redox, el ion dicromato se transforma en \( \text{Cr}^{3+} \), como parte del compuesto \( \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 \). Por tanto, el cromo se reduce: \[ \text{Cr}^{6+} \rightarrow \text{Cr}^{3+} \] Esto significa que gana electrones. Por definición, la especie que se reduce es el \( \textbf{oxidante} \), ya que provoca la oxidación del etanol: \[ \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \rightarrow \text{CH}_3\text{COOH} \] En esta transformación, el etanol pierde electrones, es decir, se oxida. \[ \textbf{Conclusión:} \quad \boxed{\text{Sí, el } \text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7 \text{ actúa como agente oxidante en el proceso redox.}}