Question

Calcule el número de libras de materiales que se requieren teóricamente para preparar
a) 1.00 lb de KOH a partir de CaO y K2CO3
b) 1.00 lb de PbSO4 a partir de Na2SO4.10H2O y Ba3(PO4)2

Answer 1

Para determinar el número de libras que se requieren para preparar una cierta cantidad de un compuesto deseado, primero se debe plantear la reacción, balancearla correctamente y considerar las proporciones estequiométricas entre los reactivos y productos.

a) La reacción que se lleva a cabo es:

CaO + K₂CO₃ + H₂O  ⇒ 2KOH + CaCO₃

Primero se determinan las moles de KOH producidas:

masa de KOH= 1 lb * (1 g/ 0.0022 lb) = 453.5 g

Considerando el peso molecular:

MW KOH= 56.11 g/mol

moles de KOH= 453.5 g * (1 mol / 56.11 g) = 8.08 mol

Cantidad requerida de CaO:

moles de CaO= 8.08 mol KOH * (1 mol CaO / 2 mol KOH) = 4.04 mol

MW CaO= 56.08 g/mol

masa de CaO= 4.04 mol * 56.08 g/mol= 226.56 g * ( 0.0022 lb / 1 g) = 0.5 lb

Cantidad requerida de K₂CO₃:

moles de K₂CO₃= 8.08 mol KOH * (1 mol K₂CO₃ / 2 mol KOH) = 4.04 mol

MW K₂CO₃= 138.21 g/mol

masa de K₂CO₃= 4.04 mol * 138.21 g/mol= 558.37 g * ( 0.0022 lb / 1 g) = 1.23 lb

Para preparar 1 lb de KOH se requieren: 0.5 lb  de CaO y 1.23 lb K₂CO₃.

b) La reacción que se lleva a cabo es:

3Na₂SO₄ + Ba₃(PO₄)₂ ⇒  3BaSO₄ + 2Na₃PO₄

masa de BaSO₄= 1 lb * (1 g/ 0.0022 lb) = 453.5 g

Considerando el peso molecular:

MW BaSO₄= 233.38 g/mol

moles de BaSO₄= 453.5 g * (1 mol / 233.38 g) = 1.94 mol

Cantidad requerida de Na₂SO₄:

moles de Na₂SO₄= 1.94 mol BaSO₄ * (3 mol Na₂SO₄ / 3 mol BaSO₄) = 1.94 mol

Se debe considerar que se tiene una sal hidratada:

MW Na₂SO₄. 10H₂O= 142.04 + 18= 160.04 g/mol

masa de Na₂SO₄. 10H₂O = 1.94 mol Na₂SO₄ * ( 1 mol Na₂SO₄. 10H₂O / 1 mol Na₂SO₄) * (160.04 g/ 1 mol Na₂SO₄. 10H₂O) = 310.48 g * ( 0.0022 lb / 1 g) = 0.68 lb

Cantidad requerida de Ba₃(PO₄)₂:

moles de Ba₃(PO₄)₂= 1.94 mol BaSO₄ * (1 mol Ba₃(PO₄)₂ / 3 mol BaSO₄) = 0.65 mol

MW Ba₃(PO₄)₂= 601.92 g/mol

masa de Ba₃(PO₄)₂= 0.65 mol * 601.92 g/mol= 391.25 g * ( 0.0022 lb / 1 g) = 0.86 lb

Para preparar 1 lb de BaSO₄ se requieren: 0.68 lb  de Na₂SO₄. 10H₂O y 0.86 lb Ba₃(PO₄)₂.