En un vaso precipitado se mezclan los siguientes reactivos: 10ml de hidroxido de sodio al 7% con 10 ml de acido sulfurico a 1N. Durante el proceso de reaccion se obtiene 0,5 gramos de sal. Determine el rendimiento de la reaccion
Respuestas a la pregunta
Debemos considerar que se está produciendo una reacción química entre el hidróxido de sodio y el ácido sulfúrico, y que conocemos las concentraciones y volúmenes de cada reactivo. También se nos indica la masa de sal producida, de manera de poder calcular el rendimiento de la reacción.
La reacción llevada a cabo es:
2 NaOH (ac) + H₂SO₄ (ac) → Na₂SO₄ (ac) + 2 H₂O (l)
80 g 98 g 142 g 36 g Datos estequiométricos
10 mL, 7% 10 mL, 1N 0,5 g Datos del ejercicio
Para el NaOH:
Al ser una solución al 7%,
100 mL solución ------ 7 g NaOH
10 mL solución ----- x = 0,7 g NaOH
Para el ácido sulfúrico:
Al ser una solución 1N, tenemos 1 equivalente gramo de ácido sulfúrico en 1000 mL de solución. La masa del equivalente gramo se calcula dividiendo a la masa molar por el número de cargas. Para el H₂SO₄, la masa del equivalente gramo es 98 g/2 = 49 g.
Por lo tanto,
1000 mL solución ----- 49 g H₂SO₄
10 mL solución ------ x = 0,49 g H₂SO₄
Si volvemos a los datos estequiométricos,
80 g NaOH ----- 98 g H₂SO₄
0,7 g NaOH ------ x = 0,8575 g H₂SO₄ → el H₂SO₄ es el reactivo limitante
98 g H₂SO₄ ----- 80 g NaOH
0,49 g H₂SO₄ ----- x = 0,4 g NaOH → el NaOH es el reactivo en exceso
98 g H₂SO₄ ----- 142 g Na₂SO₄
0,49 g H₂SO₄ ----- x = 0,71 g Na₂SO₄ → masa de sal que se produciría con un rendimiento del 100%
Como en realidad se produjeron 0,5 gramos de sal,
0,71 g sal ----- 100% rendimiento
0,5 g sal ------ x = 70,42% rendimiento.
El rendimiento de la reacción fue del 70,42%.