El proyecto estatal de industrialización del Salar de Uyuni, realizo varios experimentos para la producción de carbonato de litio y optimizar el rendimiento de producción. El cloruro de litio adecuadamente concentrado en una prueba, fue lavado con una solución caustica para eliminar las posibles trazas de magnesio y calcio restantes, para finalmente precipitarlo como carbonato de litio utilizando carbonato de sodio.
LiCl + Na2CO3 ----> LiCO3 + NaCl
Al reaccionar 100 gramos de cloruro de litio con un exceso de carbonato de sodio se va formando el carbonato de litio como un precipitado de color blanco de baja solubilidad en el agua. Luego de la reacción se filtra y pasa por un proceso de secado obteniéndose una masa de carbonato de litio de 82 g.
a) Determine el rendimiento del proceso de producción del carbonato de litio.
% rendimiento mp/mt * 100 %
Respuestas
Dada la ecuación química que representa la reacción de cloruro de litio y carbonato de sodio, se tiene la masa de carbonato de litio producido a partir de una cantidad conocida de cloruro de litio. Se pide calcular el rendimiento de reacción. El resultado obtenido es 93%.
Ecuación química:
2 LiCl + Na₂CO₃ → Li₂CO₃ + 2 NaCl
Peso molecular LiCl = 42 g/mol
Peso molecular Li₂CO₃ = 74 g/mol
De la ecuación química:
2 moles de cloruro de litio reaccionan con carbonato de sodio y forman 1 mol de carbonato de litio, entonces:
2 ( 42 ) g de cloruro de litio forman 74 g de carbonato de litio
Podemos calcular cuánto carbonato de litio debería producirse a partir de 100 gramos de cloruro de litio, haciendo una regla de tres:
( 74 g Li₂CO₃ / 84 g LiCl ) × 100 g LiCl = 88 g Li₂CO₃
Deberian producirse 88 g Li₂CO₃ a partir de 100 g de LiCl, segun la estequiometria de reacción. Sabemos que se producen solo 82 g de Li₂CO₃, entonces podemos calcular el rendimiento de reacción:
Rendimiento de reacción = ( 82 g / 88 g ) × 100 = 93 %