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CAPÍTULO 4 CÁLCULOS
A PARTIR DE ECUACIONES QUÍMICAS
4.11. Se puede preparar KClO4 mediante una serie de reacciones consecutivas. ¿Cuánto Cl2 se necesita para preparar 100 g de KClO4 con la secuencia siguiente? Cl2 + 2KOH → KCl + KClO + H2 O 3KClO → 2KCl + KClO3 4KClO3 → 3KClO4 + KCl Las rutas más sencillas para llegar a la solución de este problema son el método molar y el método del factor unitario. En ninguno de esos casos es necesario determinar las masas de los productos intermedios. Método molar n(KClO) = n(Cl2 ) 1 1 n(KClO) = n(Cl2 ) 3 3 3 3 1 3 1 n(KClO4 ) = n(KClO3 ) = n(Cl2 ) = n(Cl2 ) = n(Cl2 ) 4 4 3 12 4 100 g KClO4 n(KClO4 ) = = 0.7215 mol KClO4 138.6 gKClO4 / mol KClO4 n(KClO3 ) =
n(Cl2 ) = 4(0.7215) = 2.886 mol Cl2 m(Cl2 ) = (2.886 mol Cl2 )(70.9 g Cl2 / mol Cl2 ) = 205 g Cl2
Método del factor unitario 1 mol KClO4 4 mol KClO3 138.6 g KClO4 3 mol KClO4 70.9 g Cl2 1 mol Cl2 = 205 g de Cl 2 1 mol KClO 1 mol Cl2
Cantidad de Cl 2 = 100 g KClO4 ×
3 mol KClO 1 mol KClO3
4.12. Se cree que una muestra de Na2CO3 que pesa 1.2048 g está impura. Se disuelve y se deja reaccionar con CaCl2. El CaCO3 obtenido, tras ser precipitado, filtrado y secado, pesó 1.0262 gramos. Suponiendo que las impurezas no forman parte del peso del precipitado, calcule el porcentaje de pureza del Na2CO3. Una forma de resolver este problema es calcular la cantidad de carbonato de sodio que se consumió en la reacción y comparar ese peso con el peso de la muestra. Dado que se especifica que hubo una reacción, para comenzar a resolver el problema se plantea una ecuación. También se puede escribir la información del problema y de la ecuación misma para calcular cuánto Na2CO3 había en la muestra (Y = peso de Na2CO3). Con este procedimiento también se obtienen los gramos que se necesitan para calcular el porcentaje de pureza de Na2CO3. 1 mol × 105.99 g/mol 1 mol × 100.09 g/mol Na2 CO3 +CaCl2 → CaCO3 + 2NaCl Info. Prob. Y 1.0262 g Info. Ec.
100.09 105.99 g Na2 CO3 = Y 1.0262
se transforma en
Y=
1.0262 × 105.99 g Na2 CO3 = 1.0867 g Na2 CO3 reaccionó 100.09
Como el peso de la muestra fue 1.2048 g y la cantidad real de Na2CO3 presente es 1.0867 g, el cálculo es 1.0867 g Na2 CO3 en la muestra × 100 = 90.20% de Na 2 CO3 1.2048 g de muestra
4.13. Una mezcla de NaCl y KCl pesaba 5.4892 g. La muestra se disolvió en agua y a la disolución se le agregó nitrato de plata. Se formó un precipitado blanco de AgCl. El peso del AgCl seco fue 12.7052 g. ¿Cuál era el porcentaje de NaCl en la mezcla?