El titanio es un metal fuerte, ligero y resistente a la corrosión, utilizado en la construcción de naves espaciales, aviones, motores para aviones. se
obtiene por la reacción del cloruro de titanio (IV) con magnesio fundido entre 950 y 1150 grados centígrados.
TiCl4(g)+ 2Mg(I)------------------------ Ti (s)+ 2MgCl2(I). Si en un proceso industrial se hacen reaccionar 3,54x10 a la 4 g de TiCL4, calcula:
A. los gramos de Mg que reaccionan.
B. el numero de moles que se obtienen de cada uno de los productos.
C. el rendimiento de la reacción si se obtienen 7,91 * 10 a la tres g de Ti.
Respuestas
Según la reacción 1 mol de TiCl₄ reacciona con 2 moles de Mg y se obtiene 1 mol de Ti y 2 de MgCl₂.
Estableciendo relación de masa:
190 gramos de TiCl₄ reaccionan con 48 g de Mg y se obtienen 48 g de Ti y 190 g de MgCl₂, por lo que 3,54 . 10⁴ g de cloruro de titanio (IV) reaccionaran con x gramos de magnesio:
x = 3,54 . 10⁴ . 48 / 190 = 8943,16 g Mg
Por cada mol de TiCl₄ se obtiene 1 de Ti y 2 de MgCl₂, entonces se deben consideran cuantas moles reaccionan, para ello:
n = masa / PM = 3,54 . 10⁴ g / 190 g/mol = 186,32 mol
Se obtienen 186,32 mol de Ti y 372,64 mol MgCl2 (2 x 186,32)
Rendimiento:
(7,91 . 10³ / 8,94 . 10³) x 100 = 88,48 %
Para la reacción de cloruro de titanio y magnesio para obtención de Titanio, se realizan cálculos estequiométricos para calcular cantidad de productos a partir de determinada cantidad de cloruro de titanio. Los resultados obtenidos son:
A. Reaccionan 9069 gramos de Mg.
B. Se producen 186,6 moles de Ti y 373,2 moles de MgCl₂
C. Rendimiento de la reacción = 88,7%
Ecuación química:
TiCl₄ + 2Mg → Ti + 2 MgCl₂
Masa molar de TiCl₄ = 189,7 g
Masa molar de Mg = 24,3 g
Masa molar de Ti = 47,8 g
Masa molar de MgCl₂ = 95,2 g
Reactivo: 3,54 × 10⁴ g TiCl₄
De la ecuación química se tiene que:
1 mol (189,7 g) de TiCl₄ reacciona con 2 moles (48,6 g) de Mg
189,7 g TiCl₄ ............... 48,6 g Mg
3,54 × 10⁴ g TiCl₄ ....... X
X = ( 3,54 × 10⁴ g TiCl₄ × 48,6 g Mg ) / 189,7 g TiCl₄ = 9069 g Mg
A. Reaccionan 9069 gramos de Mg.
moles de TiCl₄ = 3,54 × 10⁴ g/ 189,7 g/mol = 186,6 moles
1 mol de TiCl₄ ............. 1 mol Ti
186,6 moles TiCl₄ ....... X ⇒ X = 186,6 moles de Ti
1 mol de TiCl₄ ............. 2 mol MgCl₂
186,6 moles TiCl₄ ....... X ⇒ X = 186,6 × 2 = 373,2 moles MgCl₂
B. Se producen 186,6 moles de Ti y 373,2 moles de MgCl₂
186,6 moles Ti × 47,8 g/mol = 8919,5 g de Ti
Si se obtienen 7,91 × 10³ g de Ti, el rendimiento de reacción es:
Rendimiento = ( (7,91 × 10³ ) / 8919,5 ) × 100 = 88,7 %
C. Rendimiento de la reacción = 88,7%
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