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REACCIONES QUÍMICAS Ejercicio 5 Lo primero que debo verificar es que la ecuación esté balanceada. Luego escribir las relaciones estequimétricas (en moles y/o masa). 2𝐾𝐵𝑟 + 2𝐻2𝑆𝑂4 → 𝐾2𝑆𝑂4 + 𝐵𝑟2 + 𝑆𝑂2 + 2𝐻2𝑂 Moles estequimétricos 2 2 1 1 1 2 Masa estequimétrica 238 g 196 g 174 g 160 g 64 g 36 g Conocemos la densidad del bromo molecular 𝛿𝐵𝑟2 = 3199 𝐾𝑔 𝑚 3⁄ = 3199 𝐾𝑔 1000 𝐿 = 3,199 𝐾𝑔 𝐿⁄ Queremos obtener 10 mL de 𝐵𝑟2, entonces: 1𝐿 𝐵𝑟2 − −→ 3,199 𝐾𝑔 0,01𝐿 𝐵𝑟2 − −→ 𝑋 = 0,03199 𝐾𝑔 ≡ 31,99 𝑔 10 mL de 𝐵𝑟2 corresponden a 31,99 g del mismo. Ahora bien, veamos cual es la masa de reactivos que necesitamos para obtener esa cantidad de 𝐵𝑟2. ¿Cómo podemos hacer eso? Viendo las relaciones estequiométricas. 160 𝑔 𝐵𝑟2 − −→ 238 𝑔 𝐾𝐵𝑟 31,99 𝑔 𝐵𝑟2 − −→ 𝑋 = 47,59 𝑔 𝐾𝐵𝑟 Necesitaríamos 47,59 g de 𝐾𝐵𝑟 para obtener 31,99 g de 𝐵𝑟2, pero hay que recordar que el rendimiento de la reacción es de 93,0 %. Es decir que hay un 7 % de reactivo que puede ser impurezas o puede reaccionar para dar compuestos secundarios, y lo tenemos que tener en cuenta a la hora de calcular la masa que necesitamos. Entonces si necesitamos 47,59 g de 𝐾𝐵𝑟 para obtener 31,99 g de 𝐵𝑟2, esa masa de 𝐾𝐵𝑟 es el 93 % de la masa que hay que poner. 93 % − −→ 47,59 𝑔 𝐾𝐵𝑟 100 % − −→ 𝑋 = 51,17 𝑔 𝐾𝐵𝑟 Ahora hay que calcular los moles, 238 𝑔 𝐾𝐵𝑟 − −→ 1 𝑚𝑜𝑙 𝐾𝐵𝑟 51,17 𝑔 𝐾𝐵𝑟 − −→ 𝑋 = 0,43 𝑚𝑜𝑙 𝐾𝐵𝑟 Finalmente se necesitan 51,17 g o 0,43 moles de 𝑲𝑩𝒓. Hay que repetir el procedimiento para el otro reactivo, 𝐻2𝑆𝑂4. Tenemos dos opciones: i) Hacer exactamente el mismo procedimiento pero en vez de 𝐾𝐵𝑟 hacerlo para el 𝐻2𝑆𝑂4 160 𝑔 𝐵𝑟2 − −→ 196 𝑔 𝐻2𝑆𝑂4 31,99 𝑔 𝐵𝑟2 − −→ 𝑋 = 39,19 𝑔 𝐻2𝑆𝑂4 Recordar que eso es el 93 % de la masa que hay que poner, entonces: 93 % − −→ 39,19 𝑔 𝐻2𝑆𝑂4 100 % − −→ 𝑋 = 42,14 𝑔 𝐻2𝑆𝑂4 ii) Sabiendo que la relación estequiométrica entre reactivos es 2:2, se necesitan 0,43 moles de 𝐻2𝑆𝑂4 y a partir de este dato calcular la masa del mismo: 𝑚𝐻2𝑆𝑂4 = 0,43 𝑚𝑜𝑙 𝑥 98 𝑔 𝑚𝑜𝑙⁄ 𝑚𝐻2𝑆𝑂4 = 42,14 𝑔 Entonces necesitamos 42,14 g o 0,43 moles de 𝑯𝟐𝑺𝑶𝟒.
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