According to the stoichiometry of the described reaction, the amount of potassium permanganate necessary to completely react with 20.0 mL of a 0.1 mol/L hydrogen peroxide solution is equal to
2.0×10^-3 mol
2.0×10^-3 mol
8.0×10^{-4} mol
5.0×10^{-3} mol
1
Respuesta correcta: C) \(8.0\times10^{-4}\ \text{mol}\)
Paso 1. Moles de peróxido de hidrógeno:
\(V=20.0\ \text{mL}=0.0200\ \text{L}\), \(C=0.1\ \text{mol/L}\).
\(n(\mathrm{H_2O_2})=C\cdot V=0.1\times0.0200=2.0\times10^{-3}\ \text{mol}\).
Paso 2. Estequiometría con permanganato (medio ácido):
\[ 2\,\mathrm{MnO_4^-}+5\,\mathrm{H_2O_2}+6\,\mathrm{H^+}\rightarrow 2\,\mathrm{Mn^{2+}}+5\,\mathrm{O_2}+8\,\mathrm{H_2O} \] La relación es \(2\ \mathrm{MnO_4^-} : 5\ \mathrm{H_2O_2}\), es decir, \(n(\mathrm{KMnO_4})=\tfrac{2}{5}\,n(\mathrm{H_2O_2})\).
Paso 3. Cálculo final:
\(n(\mathrm{KMnO_4})=\tfrac{2}{5}\times 2.0\times10^{-3}=0.8\times10^{-3}=8.0\times10^{-4}\ \text{mol}\).
Por eso, la cantidad necesaria de permanganato de potasio es \(8.0\times10^{-4}\ \text{mol}\).
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