Question

Una muestra de 380 g de KI de 75% de pureza se hace reaccionar con 10,0 g de O2 gaseoso y
exceso de agua. La reacción se representa por siguiente ecuación:
4 KI (s) + O2 (g) + 2 H2O (l) 2 I2 (s) + 4 KOH (ac)
Luego de la reacción se dispone de 1,50 dm3 de solución de KOH 0,750 M.
1. Calcular el rendimiento de la reacción.
2. Indicar si el rendimiento será menor, igual o mayor que el calculado en el ítem a, si la
pureza fuera del 60%.

Answer 1

1. El rendimiento de la reacción con pureza del soluto KI  75% es de 90 % en relación al O2 porque es el reactivo limitante.

2. El rendimiento obtenido si la pureza del KI fuese 60% seria igual al calculado porque el limitante es el O2

Para la reacción

4 KI (s) + O2 (g) + 2 H2O (l) -------------- 2 I2 (s) + 4 KOH (ac

380         10                                                                  1.50 dm3

moles KI= masa KI/PM

PM KI   = 166,0028 g/mol      

moles KI= 380 g  0.75/166.0028 g/mol

moles KI= 1.717 g mol   (75% pureza)  

         

mol O2= 10g/32 g/gmol

mol O2= 0.3125 mol    

Para el KOH

KOH = 0.750 M

M= mol soluto /V solucion

V solución = 1.50 dm3  *1 L/dm3 = 1.5 L

moles KOH= M* V

moles KOH= 0.750 mol/L*1.5 L = 1.125  g mol

Relación con O2

1 mol      O2------- 4 mol KOH

0.3125  mol O2  ----    x

x = 0.3125*4/1 =1.25 mol

Relación con KI           

4 mol KI   ----   4 mol KOH

 1.717 mol KI ---- X

x1= 1.717*4/4 =1.717 mol de KOH

pero se recogieron 1.125 mol

limitante el KI  caso 1

1.717  gmol        ------100%

1.125  g mol      ----   x

X(RENDIMIENTO)= 1.125*100/1.717 = 65.52 %

Limitante con O2

1 mol      O2------- 4 mol KOH

0.3125  mol O2  ----    x

x = 0.3125*4/1 =1.25 mol

1.250  obtenidos de KOH----100%

1.125   reales                     ----  x2

x2= 1.125*100/1.250=90%

El reactivo limitante es el O2

si se parte de caso 2

moles KI= 380 g  0.60/166.0028 g/mol= 1.373 gmol

rendimiento 1= 1.125*100/1.373=81.93%

El limitante sigue siendo el O2