Question

El óxido de nitrógeno (NO) se puede producir a partir del estaño (Sn) con ácido nítrico (HNO3). Que cantidad se produce si reacciona 5 gramos de estaño con una pureza del 87,5% con 12 gramos de Ácido Nítrico al 98% de puEl óxido de nitrógeno (NO) se puede producir a partir del estaño (Sn) con ácido nítrico (HNO3). Que cantidad se produce si reacciona 5 gramos de estaño con una pureza del 87,5% con 12 gramos de Ácido Nítrico al 98% de pureza, y un 99% de rendimiento, según la siguiente reacción. reza, y un 99% de rendimiento, según la siguiente reacción. Sn + HNO3 → SnO2 + NO + H2O

Answer 1

Dada la reacción química para producción de óxido de nitrógeno (NO) a partir de estaño y ácido nítrico y conociendo cantidades de reactivos disponibles y su pureza, se pide realizar cálculos estequiométricos para determinar cantidad de NO que se produce si el rendimiento de la reacción es 99 %. El resultado es:

NO producido (99% rendimiento) = 1,455 g

Ecuación química balanceada:

3 Sn  +  4 HNO₃    →   3 SnO₂  + 4 NO  + 2 H₂O

Reactivos disponibles:

5 g Sn (pureza 87,5%)           (masa atómica Sn = 118,7 g)

12 g HNO₃ (pureza 98%)       (masa molecular HNO₃ = 63 g)

Calculemos cantidad de reactivos (puros) disponibles:

Sn:   (87,5 × 5) / 100 = 4,375 g

HNO₃ :  ( 98 × 12 ) / 100 = 11,76 g

Ahora, determinemos cuál es el reactivo limitante:

De la ecuación química tenemos que:  4 moles HNO₃ reaccionan con 3 moles de Sn. Esto equivale a:

4 ( 63 )g  HNO₃  reaccionan con 3 (118,7) g Sn

252 g HNO₃  reaccionan con 356,1 g Sn

Sn/ HNO₃ =356,1 / 252 = 1,41

Con las cantidades disponibles, la relación es:

Sn/ HNO₃ = 4,375 / 11,76 = 0,37

Entonces, el reactivo limitante es el estaño (Sn).

Calculemos cuánto NO deberia producirse con el Sn disponible:

De la ecuación química tenemos que:  se producen 4 moles de NO a partir de 3 moles de Sn. Convirtiendo moles a gramos, tenemos:

3 ( 118,7 ) g Sn producen 4 ( 30 ) g NO

356,1 g Sn producen 120 g NO

356,1 g Sn ........... 120 g NO

4,375 g Sn ..........         X

X = (4,375 g Sn × 120 g NO ) / 356,1 g Sn = 1,47 g NO

Se producen 1,47 g NO a partir del Sn disponible, con 100 % rendimiento. Calculemos cuánto se produciría si el rendimiento de la reacción es 99 %:

Rendimiento = ( NO producido / NO producido 100% ) × 100

99 = (NO producido / 1,47 ) × 100

NO producido (99% rendimiento) = ( 99 × 1,47 ) / 100 = 1,455 g