Question

Ayuda con este problema

El cloro se prepara por electrólisis de una disolución acuosa de cloruro de sodio según la siguiente reacción: NaCl + H2O →NaOH + H2 (g) + Cl2 (g)

Si se parte de 1,5 Kg de cloruro de sodio del 90% de pureza 35 moles de agua. Calcular:

1- La masa de reactivo en exceso que queda sin reaccionar.

2- Si el Hidrógeno producido se coloca a 8 atm y 20ºC, ¿Qué volumen ocupa?

3- Cuántos moles de Cl2 se producen?

Answer 1

Respuesta:

Explicación:

La reacción ajustada es

2 NaCl + 2 H2O   →   2 NaOH + H2 + Cl2

Masa de NaCl puro que hay en 1.5 kg (1500 g) de NaCl al 90%:

1500 · 90 / 100 = 1350 g de NaCl puro

Moles de NaCl = 1350 g / 58.5 g/mol = 23.1 mol de NaCl

Como vemos en la reacción ajustada, 2 mol de NaCl reaccionan con 2 mol de H2O, o, lo que es lo mismo, 1 mol de NaCl reacciona con 1 mol de H2O.

Si 1 mol de NaCl reacciona con 1 mol de H2O, entonces 23.1 mol de NaCl reaccionarán con 23.1 mol de H2O.

Como tenemos 35 mol de H2O, el H2O está en exceso y el NaCl es el reactivo limitante.

1.

Moles de H2O disponibles = 35 mol

Moles de H2O que reaccionan = 23.1 mol

Moles de H2O en exceso = 11.9 mol

Masa de H2O en exceso = 11.9 mol · 18 g/mol = 214.2 g

2.

Si 2 mol de NaCl producen 1 mol de H2

23.1 mol de NaCl producirán x mol de H2

x = 23.1 / 2 = 11.55 mol de H2

PV = nRT

8 · V = 11.55 · 0.082 · 293

V = 34.7 L

3.

Si 2 mol de NaCl producen 1 mol de Cl2

23.1 mol de NaCl producirán x mol de Cl2

x = 11.55 mol de Cl2