El bicarbonato de sodio (NaHCO3) se puede obtener a partir de la ceniza de sosa, nombre vulgar del carbonato de sodio. La ceniza de sosa se obtiene de dos maneras. Se puede fabricar tomando como materiales de partida dióxido de carbono, amoníaco, cloruro de dosio y agua. También se puede extraer como un mineral llamado trona (Na2CO3 NaHCO3 2H2O). La ceniza de sosa, ya sea fabricada o mineral, se disuelve en agua y se hace burbujear dióxido de carbono a través de la disolución. El bicarbonato de sodio, NaHCO3 precipita esta disolución. A un químico analítico se le dan dos muestras de bicarbonato de sodio, una procedente del proceso de fabricación y la otra obtenida a partir de la trona, y se le pide que establezca cuál es más pura. La impureza es carbonato de sodio. Decide tratar ambas muestras con ácido clorhídrico para transformar todo el carbonato de sodio y bicarbonato en cloruro de sodio, dióxido de carbono y agua. A continuación precipita cloruro de plata por reacción del cloruro de sodio con nitrato de plata. Una muestra de 6,93 g de bicarbonato obtenido a partir de trona proporcionó 11,89 g de cloruro de plata. Una muestra de 6,78 g obtenida a partir de carbonato de sodio sintetizado proporcionó 11,77 g de cloruro de plata. ¿Qué muestra de bicarbonato es más pura, es decir, cuál tiene un porcentaje, en masa, mayor de NahCO3?
Respuestas
Dados los resultados de obtención de cloruro de plata (masa) a partir de dos muestras de compuestos de sodio de diferente origen, se pide determinar cuál de las dos muestras iniciales es más pura.
Muestra A (6,93 g) tratada con ácido clorhídrico → Transforma todos los compuestos de sodio en cloruro de sodio → precipitación de cloruro de plata (reacción de cloruro de sodio con nitrato de plata) - 11,89 g cloruro de plata.
Muestra B (6,78 g) tratada con ácido clorhídrico → Transforma todos los compuestos de sodio en cloruro de sodio → precipitación de cloruro de plata (reacción de cloruro de sodio con nitrato de plata) - 11,77 g cloruro de plata.
Ecuación química:
AgNO₃ + NaCl → AgCl + NaNO₃
Masa molar NaCl = 58,4 g/mol
Masa molar AgCl = 143,3 g/mol
De la ecuación quimica tenemos que:
Se producen 143,3 g de AgCl a partir de 58,4 g NaCl, entonces:
( 58,4 g NaCl / 143,3 g AgCl ) × 11,89 g AgCl = 4,85 g NaCl (muestra A)
( 58,4 g NaCl / 143,3 g AgCl ) × 11,77 g AgCl = 4,80 g NaCl (muestra B)
Tenemos que a partir de la muestra A (6,93 g bicarbonato a partir de trona) se tienen 4,85 g NaCl y a partir de la muestra B (6,78 g de carbonato sintetizado) se tienen 4,80 g de NaCl, entonces:
Muestra A : NaCl / peso de muestra = 4,85 / 6,93 = 0,69 × 100 = 69%
Muestra B: NaCl / peso de muestra = 4,80 / 6,78 = 0,71 × 100 = 71 %
Es más pura la muestra obtenida a partir de carbonato de sodio sintetizado.