Question

Qué cantidad de hidróxido de sodio (NaOH) se produce al reaccionar 22 gramos de sodio (Na) de pureza 99% con 9 gramos de agua (H2O), si el rendimiento de reacción es del 75%. Na + H2O → NaOH + H2

Answer 1

Respuesta:

Explicación:

2 Na + 2 H2O ⇒ 2 NaOH + H2

Estequiometría:

2 mol Na producen 2 mol de NaOH

o, lo que es lo mismo

1  mol de Na produce 1 mol de NaOH (reaccionan mol a mol)

masa de Na puro = 22 · 99 / 100 = 21,78 g

n = 21,78 g / 23 g/mol = 0,95 mol Na (aprox.)

Número de moles de agua = 9 g / 18 g/mol = 0,5 mol H2O

Como reaccionan mol a mol, para que la reacción fuera completa deberíamos tener el mismo número de moles de Na y de H2O. Pero hay más moles de Na (reactivo en exceso) que de agua (reactivo limitante). Como los 0,95 mol de Na no reaccionan en su totalidad, sino que van reaccionando mientras quede agua, no podremos hacer los cálculos con el Na/; tendremos que hacerlos con el agua, que es la que limita el progreso de la reacción (cuando se termine el agua, cesará la reacción).

Por tanto,

Si 2 mol de H2O producen al reaccionar 2 mol de NaOH (estequiometría)

entonces 0,5 mol de H2O producirán x mol de NaOH

x = 0,5 mol de NaOH

Esto sería en teoría, pero como el rendimiento de la reacción es el 75%, la cantidad real obtenida será

0,5 · 75 / 100 = 0,375 mol NaOH