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porcentaje de rendimiento y pureza

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by

angie paola gomez munar

on 12 November 2014

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Transcript of porcentaje de rendimiento y pureza

porcentaje de rendimiento y pureza
Rendimiento: Del mismo modo, indicar que nuestra reacción tiene un rendimiento del x % es
acercar las cosas a como ocurren en la realidad. Los cálculos estequiométricos básicos de cualquier
problema son puramente matemáticos, pero en el laboratorio pueden darse fluctuaciones de
temperatura, pérdidas por evaporación, irregularidades imperceptibles y mil cosas1
más que hacen
que no se obtengan las cifras que tan limpiamente hemos obtenido mediante ecuaciones (de hecho,
siempre se obtiene menos, porque todos los rendimientos reales son inferiores al 100%)

1) En la reacción de neutralización del ácido clorhídrico con hidróxido de calcio:
HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + H2O
se utilizan 100 gramos de clorhídrico 60% puro. Calcular a) la cantidad de cloruro de calcio
obtenida. b) Conociendo la pureza del HCl, ¿cuántos gramos de éste habría que usar para obtener
50g de H2O?

RTA:se utilizan 100 gramos de clorhídrico 60% puro. Calcular a) la cantidad de cloruro de calcio
obtenida. b) Conociendo la pureza del HCl, ¿cuántos gramos de éste habría que usar para obtener
50g de H2O?
Si te has lanzado a hacer cálculos estequiométricos después de leer el enunciado, MAL. Escribe
cien veces: “Debo ajustar primero las reacciones”. Cuando lo hayas hecho, y hayas ajustado la
reacción hasta tener esto:
2HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O

El rendimiento teorico de una reacción es la cantidad de producto que debiera formarse si todo el reactivo limitante se consumiera en la reacción.
El rendimiento real es la cantidad de producto efectivamente formado en una reaccion
La masa de SbCl3 que resulta de la reacción de 3,00 g de antimonio y 2,00 g de cloro es de 3,65 g. ¿Cuál es el rendimiento? (Pesos Atómicos: Sb = 121,8, Cl = 35,45)



Sb4 + 6 Cl2 --------> 4 SbCl3



En esta reacción, 1 mol de Sb4 y 6 moles de Cl2 reaccionan para dar 4 moles de SbCl3.

1) Calcular el número de moles que hay de cada reactivo: Peso Molecular del Sb4: 487,2

número de moles de Sb4 = 3/487,2 = 0,006156

Peso Molecular del Cl2: 70,9

número de moles de Cl2 = 2/70,9 = 0,0282

2) Comparar con la relación de coeficientes en la ecuación ajustada. La relación es de 1 mol de Sb4 a 6 moles de Cl2. Usando la estequiometría:

0,00656/0,0282 = 1/4,3 > 1/6

de modo que el reactivo limitante es el Cl2. Nosotros sólo tenemos 0,0282 moles de Cl2.

3) Usar la estequiometría para determinar la máxima cantidad de SbCl3 que puede obtenerse con 2,00 g de Cl2 (el reactivo limitante).

2g Cl2 * (1 mol de Cl2/70,9g. de Cl2) * (4 mol de SbCl3/6 mol de Cl2) * (228,18g de SbCl3/1 mol de SbCl3) =

4,29g de SbCl3

4) Dividir la cantidad real de SbCl3 obtenida por la máxima teórica y multiplicar por 100.

(3,65/4,29) x 100 = 85,08%
. Se procede a escribir la ecuación química equilibrada :

2KClO3 ---> 2KCl + 3O2


2. Se hallan los pesos mol de las sustancias problema :

Peso de 1 mol de KCl3 = 122,55 g

Peso de 1 mol de O2 = 32 g

3. De acuerdo con la ecuación :

245,10 g de KClO3 producen 96 g de O2

30 g de KClO3 X



Ejemplo: La reacción de 6,8 g de H2S con exceso de SO2, según la siguiente reacción, produce 8,2 g de S. ¿Cual es el rendimiento?

(Pesos Atómicos: H = 1,008, S = 32,06, O = 16,00).



2 H2S + SO2 ---------> 3S + 2H2O



En esta reacción, 2 moles de H2S reaccionan para dar 3 moles de S.

1) Se usa la estequiometría para determinar la máxima cantidad de S que puede obtenerse a partir de 6,8 g de H2S.

(6,8/34) x (3/2) x 32 = 9,6 g

2) Se divide la cantidad real de S obtenida por la máxima teórica, y se multiplica por 100.

(8,2/9,6) x 100 = 85,4%
¿Está claro? Lo único nuevo que añade la pureza es que hay que calcular un porcentaje a partir de
los moles de nuestra sustancia inicial2
. El resto es un problema de estequiometría típico. Bien,
vamos con el apartado b):
b) Conociendo la pureza del HCl, ¿cuántos gramos de éste habría que usar para obtener 50g de
H2O?
Es como el anterior, pero trabajando hacia atrás.
- Paso de gramos de agua a moles de agua:
n = m/Pm = 50/18 = 2,78 moles de H2O
- Paso de moles de agua a moles de HCl:
2 moles de HCl → 2 moles de H2O
x moles → 2,78

Pureza: hablar de la pureza de un elemento es hacer un ejercicio de estequiometría un poco más
realista, puesto que en la naturaleza o en el laboratorio es muy difícil conseguir trabajar con un
compuesto 100% puro. Lo normal es que el ácido clorhídrico que estés usando no sea todo ácido
clorhídrico (por ejemplo, porque el agua en donde esté diluido tenga otras cosas) o que el azufre que
reacciona tenga impurezas. Así pues, cuando tengamos un compuesto “defectuoso”, éste va a contar
a la hora de hacer los cálculos como si estuviera en menor cantidad.
RENDIMIENTO TEORICO
reactivo limitante
Ejemplo a: Para la reacción:
2 H2 + O2 ------> 2 H2O
El reactivo limitante será aquel que produce la menor cantidad de producto.



Ejemplo b: Considere la siguiente reacción:



2 NH3 (g) + CO2 (g) ---------> (NH2)2 CO2 (ac) + H2O (l)
a mayor pureza en los reactivos mayor sera su rendimiento
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