Se dispone de 87 g de Nitrato de plata con el 87,9% de pureza que reacciona con 50 mL de una disolución de ácido clorhídrico al 37% en masa y densidad 1,07 g/mL, obteniéndose cloruro de plata y ácido nítrico, siendo el rendimiento de la reacción del 89,2%.
A. Plantear la reacción química y balancearla si es necesario.
B. Calcular la cantidad de cloruro de plata y acido nítrico que se obtiene de la reacción.
C. Determine la cantidad del reactivo en exceso que no reacciona.
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Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Respuesta:
A) La reacción balanceada que tiene lugar es:
B) Primero se calculan la cantidad de cada reactivo a partir de los datos del problema.
Para el AgNO3:
Como se tiene una pureza del 87.9%:
masa de AgNO3= 87g* 0.879 = 76.47 g
MW AgNO3= 169.87 g/ mol
moles de AgNO3= 76.41 g * ( 1 mol/ 169.87 g) = 0.45 mol AgNO3
Para el HCl:
Se tienen 50 mL de una disolución de ácido clorhídrico al 37% en masa y densidad 1,07 g/mL, entonces:
masa solución: 50 ml* 1.07 g/ml= 53.5 g
La solución tiene un 37% en masa de HCl:
masa HCl= 53.5 g * 0.37= 19.8 g
moles HCl= 19.8 g * (1 mol/ 36.46 g) = 0.54 mol HCl
Es necesario determinar el reactivo límite, para esto se calcula la cantidad necesaria de AgNO3 para que reaccionen todas las moles de HCl.
0.45 mol AgNO3 * (1 mol HCl / 1 mol AgNO3) = 0.45 mol HCl
Como sólo se necesitan 0.45 moles de HCl y se tienen 0.54 moles, el HCl es el reactivo en exceso y AgNO3 el reactivo límite. Esto se puede verificar calculando la cantidad necesaria de HCl para que reaccionen todas las moles de AgNO3.
0.54 mol HCl * ( 1 mol AgNO3/ 1 mol HCl) = 0.54 mol HCl
Se requieren 0.54 mol de AgNO3 y sólo se tienen 0.45 moles de AgNO3, con esto se verifica que efectivamente AgNO3 es el reactivo límite de la reacción.
Las cantidades de producto formado se calculan con el reactivo límite.
- Moles de AgCl = 0.45 mol AgNO3 * (1 mol AgCl / 1 mol AgNO3) = 0.45 mol AgCl
MW AgCl= 143.32 g/mol
Masa de AgCl= 0.45 mol * 143.32 g/mol = 64.49 g AgCl
Se debe considerar el rendimiento de la reacción:
% Rendimiento = ( rendimiento real / rendimiento teórico) * 100
masa real AgCl= 64.49 g * 0.892 = 57.53 g AgCl
- Moles de HNO3= 0.45 mol AgNO3 * (1 mol HNO3 / 1 mol AgNO3) = 0.45 mol HNO3
MW HNO3= 63.01 g/mol
Masa de HNO3= 0.45 mol * 63.01 g/mol = 28.35 g HNO3
Masa real HNO3= 28.35 g * 0.892 = 25.29 g HNO3
C) Cantidad de reactivo que no reacciona:
Cantidad de HCl que reacciona:
0.45 mol AgNO3 * (1 mol HCl / 1 mol AgNO3) = 0.45 mol HCl
Cantidad en exceso: 0.54 mol - 0.45 mol = 0.09 mol * 36.46 g/mol = 3.28 g