Question

Calcular la pureza de una muestra de carburo cálcico sabiendo que al tratar 2.1 g del mismo con agua se obtiene 650 ml de acetileno. CaC2 + H2O ——-> C2H2 + CaO

Answer 1

Determinamos el porcentaje de pureza del Carburo de Calcio (CaC₂) en la muestra.

• La pureza es 84,57% de CaC₂.

Datos:

Masa de la muestra: m = 2,1 g = 2.100 mg.

Masa molecular del Carburo de Calcio (CaC₂): 64,099 mg/mmol.

Masa molecular del acetileno (C₂H₂): 26,04 mg/mmol.

Densidad del acetileno (C₂H₂): 1,11 mg/mL

Volumen de acetileno obtenido: 650 mL.

Procedimiento:

Determinamos los gramos de acetileno que se producen a partir de la densidad:

$\begin{array}{ccc} 1\:mL \quad &\longrightarrow& \quad 1,11\:mg\:C_2H_2 \\ 650\:mL \quad &\longrightarrow& \quad x \end{array} = 721,5\:mg\:C_2H_2$

Con el peso molecular determinamos los milimoles de acetileno:

$\begin{array}{ccc} 1 \:mmol \quad &\longrightarrow& \quad 26,04 \:mg\:C_2H_2 \\ x \quad &\longrightarrow& \quad 721,5 \:mg\:C_2H_2 \end{array} = 27,7074 \:mmol\:C_2H_2$

A partir de la reacción estequimétrica se tiene que 1 milimol de carburo de calcio producen 1 milimol de acetileno:

$CaC_2+H_2O\quad \longrightarrow \quad C_2H_2+CaO$

$\begin{array}{ccc} 1 \:mmol\:CaC_2 \quad &\longrightarrow& \quad 1 \:mmol\:C_2H_2 \\ x \quad &\longrightarrow& \quad 27,7074 \:mmol\:C_2H_2 \end{array} = 27,7074 \:mmol\:CaC_2$

A partir de la masa molecular del carburo de calcio determinamos los miligramos contenidos en la muestra:

$\begin{array}{ccc} 1 \:mmol\:CaC_2 \quad &\longrightarrow& \quad 64,099 \:mg\:CaC_2 \\ 27,7074\:mmol\:CaC_2 \quad &\longrightarrow& \quad x \end{array} = 1.776,02\:mg\:CaC_2$

Finalmente determinamos el porcentaje de pureza del carburo de calcio:

$\boxed{\%\:m/m=\frac{mg\hspace{0,25cm}muestra}{mg\hspace{0,25cm}totales}*100} \quad \longrightarrow \%\:m/m=\dfrac{1.776,02}{2.100} *100=84,57\%$