Cuando se calienta una mezcla de clorato de potasio (KClO3) y azufre se produce una reacción muy exotérmica que conduce a la formación de cloruro de potasio (KCl) y dióxido de azufre. Si la mezcla contiene 15 g de clorato de potasio y 7 g de azufre.
Determine:
a) Reactivo limitante.
b) Rendimiento de la reacción si se produce 11,6 g de dióxido de azufre.
Dato: K= 39,1 g/mol; Cl= 35,5 g/mol; O= 16 g/mol; S=32 g/mol
Respuestas a la pregunta
Para la reacción que se produce entre clorato de potasio y azufre, se tienen determinadas cantidades de reactivos y se determina:
a) Reactivo Limitante: KClO₃
b) Rendimiento de reacción = 98,7% ( asumiendo 11,6 g SO₂ producido)
Ecuación Química
2 KClO₃ + 3 S → 2 KCl + 3 SO₂
masa molar de KClO₃ = 122,6 g/mol
masa atómica de S = 32 u
masa molar de SO₂ = 64 g/mol
Reactivos disponibles
15 g de KClO₃ ⇒ 15 g × (1 mol / 122,6 g) = 0,122 mol
7 g de S ⇒ 7 g × ( 1 mol / 32 g ) = 0,219 mol
Determinación de reactivo limitante
De la reacción química: moles KClO₃ / moles S = 2 / 3 = 0,667
De reactivos disponibles: moles KClO₃ / moles S = 0,122 / 0,219 = 0,557
El reactivo limitante es el KClO₃
Cálculo de rendimiento de reacción para una determinada cantidad de producto SO₂
Calculamos cuanto SO₂ debería producirse a partir de 15 g KClO₃.
De la ecuación química, se tiene:
Se producen 3 moles de SO₂ a partir de 2 moles de KClO₃
O sea que:
Se producen (3 × 64) g de SO₂ a partir de (2 × 122,6) g de KClO₃
Se producen 192 g de SO₂ a partir de 245,2 g de KClO₃
15 g KClO₃ × (192 g SO₂ / 245,2 g KClO₃) = 11,75 g SO₂ (Teórico)
Se deberían producir 11,75 g de SO₂ y se producen 11,6 g. Calculamos el rendimiento de la reacción:
Rendimiento de reacción = ( 11,6 g / 11,75 g ) × 100 = 98,7 %
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