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Estequiometría: reactivo limitante y rendimieto 0001

Dada la siguiente reacción química en la que se hacen reaccionar 36 g de Na_2SO_4 (95\% de pureza) y 27 g de BaCl_2 (98\% de pureza), y teniendo en cuenta que el rendimiento de la reacción es del 75\%, calcula:

Na_2SO_4 + BaCl_2\ \to\ BaSO_4 + NaCl

a) Ecuación balanceada. b) El número de moles y gramos formados en la reacción. Datos: Na = 23 ; Ba = 137,3 ; S = 32; O = 16 ; Cl = 35,5

SOLUCIÓN

a)

Na_2SO_4 + BaCl_2\ \to\ BaSO_4 + 2NaCl


b) Primero vamos a calcular la cantidad de cada reactivo puro que tenemos:

36\ g\ comp\cdot \frac{95\ g\ Na_2SO_4}{100\ g\ comp} = 34,2\ g\ Na_2SO_4


27\ g\ comp\cdot \frac{98\ g\ BaCl_2}{100\ g\ comp} = 26,46\ g\ BaCl_2


Las masas moleculares de cada reactivo son:

Na_2SO_4: 2\cdot 23 + 32 + 4\cdot 16 = 142 g/mol


BaCl_2: 137,3 + 2\cdot 35,5 = 208,3 g/mol


Los moles de partida serán:

34,2\ g\ Na_2SO_4\cdot \frac{1\ mol}{142\ g} = 0,24\ mol\ Na_2SO_4


26,46\ g\ BaCl_2\cdot \frac{1\ mol}{208,3\ g} = 0,13\ mol\ BaCl_2


Como la estequiometría de la reacción es 1:1, el reactivo limitante será el BaCl_2. Tenemos que referir los cálculos a este reactivo.
El rendimiento de la reacción nos indica que por cada mol de reactivo solo se forman 0,75 mol de producto, eso quiere decir que solo reaccionan (0,13 · 0,75 = 0,1 mol de BaCl_2). Atendiendo a la estequiometría de la reacción:

0,1\ mol\ BaCl_2\cdot \frac{1\ mol\ BaSO_4}{1\ mol\ BaCl_2} = \bf 0,1\ mol\ BaSO_4


0,1\ mol\ BaCl_2\cdot \frac{2\ mol\ NaCl}{1\ mol\ BaCl_2} = \bf 0,2\ mol\ NaCl


Solo nos queda expresar estos moles en gramos:

0,1\ mol\ BaSO_4\cdot \frac{233,3\ g}{1\ mol} = \bf 23,33\ g\ BaSO_4


0,2\ mol\ NaCl\cdot \frac{58,5\ g}{1\ mol} = \bf 11,7\ g\ NaCl

 

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