Si en un experimento se hace reaccionar 45 g de hidróxido de sodio con 28 g de CO2, produciendo carbonato de sodio más agua.
Calcule
A) ¿Cuántos gramos de carbonato de sodio se produjeron?
B) Con respecto a la pregunta anterior. ¿Cuántos átomos de sodio existen en dicho producto? C) ¿Cuál es el rendimiento de la reacción si se obtuvo 55 5g Na2CO3?
D) ¿Cuántos gramos se recuperaron a final de la reacción?
E) ¿Cuántos envases enteros de 1 mL de volumen se pueden llenar con el contenido de agua producido?
Respuestas a la pregunta
Para la reacción de NaOH y CO₂ para producir Na₂CO₃, se calcula:
A) se producen 59,625 gramos de Carbonato de Sodio.
B) En el producto obtenido (Na₂CO₃) se tienen 4,37 × 10²³ átomos de Na
C) El rendimiento de la reacción es 93 % si se producen 55,5 g Na₂CO₃
Ecuación química:
2 NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O
Masa molar NaOH = 40 g/mol
Masa molar CO₂ = 44 g/mol
Masa molar Na₂CO₃ = 106 g/mol
Masa molar H₂O = 18 g/mol
Reactivos disponibles:
NaOH: 45 g / 40 g/ mol = 1,125 moles
CO₂: 28 g / 44 g/ mol = 0,636 mol
De la ecuación química:
moles NaOH/ moles CO₂ = 2 / 1 = 2
De los reactivos disponibles:
moles NaOH/ moles CO₂ = 1,125 / 0,636 = 1,77
El reactivo limitante es el NaOH.
2 mol NaOH .............. 1 mol Na₂CO₃
1,125 mol NaOH ............. X
X = (1,125 × 1 ) / 2 = 0,5625 mol Na₂CO₃
0,5625 mol Na₂CO₃ × 106 g/mol = 59,625 g Na₂CO₃
A) se producen 59,625 gramos de Carbonato de Sodio.
En 1 mol de Na₂CO₃ se tienen 6,022 × 10²³ moléculas y cada molécula tiene 2 átomos de sodio. Entonces:
1 mol Na₂CO₃ ................... 2 × 6,022 × 10²³ átomos de Na
0,3625 mol Na₂CO₃ .................. X
X = (0,3625 mol Na₂CO₃ × 2 × 6,022 × 10²³ átomos de Na/ 1 mol Na₂CO₃ )
X = 4,37 × 10²³ átomos de Na
B) En el producto obtenido (Na₂CO₃) se tienen 4,37 × 10²³ átomos de Na
Si se producen 55,5 g Na₂CO₃, el rendimiento de la reacción es:
rendimiento = ( 55,5 g / 59,625 ) × 100 = 93 %
C) El rendimiento de la reacción es 93 % si se producen 55,5 g Na₂CO₃