Question

Para la obtención del rayón a partir de la pulpa de madera, se sigue la siguiente reacción:

CS2 + NaOH → Na2CS3 + Na2CO3 + H2O


a)¿Cuántos gramos de Na2CS3 al 80 % de rendimiento se producen, si reacciona 500 g de CS2 al 78 % de pureza y 650 g de hidróxido de sodio?

b)¿Cuántos gramos de reactivo excedente queda sin reaccionar?

Answer 1

Balanceamos la ecuación:
3CS2 + 6NaOH = 2Na2CS3 + Na2CO3 + 3H2O

a) lo primero que vamos a hacer es anotar los datos

- rendimiento de la reacción: 80%
- 500 gr de CS2 con 78% de pureza
- 650 gr de NaOH


Como se puede observar nos están dando dos compuestos ubicados en los reactivos. Por lo que lo más probable es que alguno de los dos esté limitando la reacción. Calcularemos el “reactivo limitante” pasando todo a moles

1 mol de CS2 —> 34 gr
x mol de CS2 —> 500 gr
x = 14,705 mol de CS2

14,705 mol —> 100%
x mol —> 78%
x = 11,47 mol


1 mol de NaOH —> 40 gr
x mol de NaOH —> 650 gr
x = 16,25 mol de NaOH

Una vez calculado la cantidad de moles de ambos utilizamos la estiquiometria

3 moles de CS2 —> 6 moles de NaOH
11,47 moles de CS2 —> x moles de NaOH
x = 22,94 moles de NaOH

Como se puede observar para utilizar 11,47 moles de CS2 se requieren 22,94 moles de NaOH, los cuales NO se poseen. En su contrario solo se tienen 16,25 moles. De este modo NaOH se convierte en nuestro reactivo limitante y será el número que utilizaremos en futuras cuentas

Ahora calculemos la cantidad de moles que se formarán de Na2CS3

6 moles de NaOH -> 2 moles de Na2CS3
16,25 moles de NaOH -> x moles de Na2CS3
x = 5,416 moles de Na2CS3

Pero nuestra reacción posee un rendimiento del 80% (es decir que si nosotros ponemos 16,25 moles de NaOH no se producirán 5,416 moles de Na2CS3 sino que se producirán el 80% de ese resultado) de modo que:

5,416 moles —> 100%
x moles —> 80%
x = 4,333 moles

Como la respuesta está solicitada en gramos

1 mol de Na2CS3 —> 154,2 gr
4,333 moles de Na2CS3 —> x gr
x = 668,2 gramos

Con esto concluimos que a partir de 650 gramos de hidróxido de sodio se formará una cantidad de 668,2 gramos de Na2CS3

Espero te sirva. Cualquier cosa escribime