Si 350 g de Potasio al 89% de pureza reaccionan con 455 g de agua para producir hidróxido de potasio e hidrógeno, ¿Qué porcentaje de rendimiento se producirá si se tiene realmente 400g de KOH?
2K + 2H2O ⟶ 2 KOH + H2
Datos adicionales: M.A.: K = 39; O=16; H=1
Respuestas a la pregunta
El rendimiento de la reacción entre Potasio y agua para producir hidróxido de potasio e hidrogeno, con las cantidades de reactivos y producto dadas, es de 89,4%.
Ecuación química:
2K + 2H₂O ⟶ 2 KOH + H₂
Masa molar de H₂O = 18 g/mol
Masa molar de KOH = 56 g/mol
Tenemos 350 g de K al 89% de pureza, entonces la cantidad de K disponible (puro) es:
350 g de K × ( 89 g / 100 g ) = 311,5 g de K
Reactivos:
311,5 g de K
455 g de agua
De la ecuación química tenemos que:
2 moles de K ( 78 g) reaccionan con 2 moles (36 g) de agua
g K / g H₂O = 78 / 36 = 2,17
De los reactivos disponibles:
g K / g H₂O = 311,5 / 455 = 0,68
El reactivo limitante es el Potasio ( K )
De la ecuación química, tenemos que a partir de 2 moles de K ( 78 g) se producen 2 moles de KOH (112 g). Calculamos cuanto KOH debería producirse con la cantidad de K disponible:
78 g K ............. 112 g KOH
311,5 g K ........ X
X = ( 311,5 g K × 112 g KOH ) / 78 g K
X = 447,3 g KOH
Deberían producirse 447,3 g KOH y se producen 400 g, calculamos el rendimiento de la reacción:
% rendimiento = ( 400 g / 447,3 g ) × 100 = 89,4 %