Relación estequiométrica y masa de reactivo (2177)

, por F_y_Q

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Un producto secundario de la reacción que infla los airbags es el sodio, que es muy reactivo y puede encenderse en el aire. El sodio que se produce durante el proceso de inflado reacciona con otro compuesto que se agrega al contenido de la bolsa, \ce{KNO3} , según la reacción:

\ce{10Na + 2KNO3 -> K2O + 5Na2O + N2}

¿Cuántos gramos de \ce{KNO3} se necesitan para eliminar 5 gramos de Na?

P.-S.

El primer paso que debes dar en la resolución del problema es convertir la masa de sodio en moles. Si miras la tabla periódica verás que la masa atómica del Na es 23:

5\ \cancel{g}\ \ce{Na}\cdot \frac{1\ mol}{23\ \cancel{g}} = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 0.22\ mol\ Na}

Si miras la reacción del enunciado, verás que la relación entre el Na y el \ce{KNO3} es 10:2, es decir, se necesitan 10 moles de Na por cada 2 moles de \ce{KNO3}. Aplicas esta relación estequiométrica a los moles calculados:

0.22\ \cancel{\ce{mol\ Na}}\cdot \frac{2\ \ce{mol\ KNO3}}{10\ \cancel{\ce{mol\ Na}}} = \color[RGB]{0,112,192}{\textbf{0.044\ mol\ \ce{KNO3}}}

La masa molecular del \ce{KNO3} es:

M_{\ce{KNO3}} = (39\cdot 1 + 14\cdot 1 + 16\cdot 3) = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{101\ \frac{g}{mol}}}

Lo último que debes hacer es convertir los moles en masa, teniendo en cuenta la masa molecular del \ce{KNO3} que acabas de calcular:

0.044\ \cancel{\text{mol}}\ \ce{KNO3}\cdot \frac{101\ g}{1\ \cancel{\text{mol}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{4.44\ g\ \ce{KNO3}}}}