Un método común para la fabricación de blanqueador de hipoclorito de sodio es la reacción:
Cl2 + 2NaOH ---- > NaCl +NaOCl +H2O
El cloro gaseoso se burbujea por una disolución acuosa de hidróxido de sodio, después de lo cual el producto deseado se separa del cloruro de sodio ( un producto secundario de la reacción ). Una disolución de NaOH en agua que contiene 1145 lb de NaOH puro se hace reaccionar con 850 lb de de cloro gaseoso. El NaOCl formado pesa 618 lb.
a) ¿Cuál fue el reactivo limitante ?, b) ¿Cuál fue el porcentaje del reactivo en exceso empleado? , c) ¿Cuál fue el grado de conversión de la reacción, expresado como la razón de los moles de NaOCl formados y los moles que se habrían formado si la reacción hubiera llegado a su término?, d) ¿Cuál es el rendimiento de NaOCl respecto a la cantidad de cloro usada ( sobre una base de porcentaje?
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RESPUESTA
HOLA ESPERO PODER AYUDARTE!!
Dada la ecuación química que representa la reacción entre hidróxido de sodio y cloro, se pide realizar cálculos estequiométricos para determinar cantidad de reactivos requeridos en los casos planteados. Los resultados obtenidos son:
b) Se requieren 8,95 L de cloro para reaccionar con 40 g NaOH impuros.
c) Se requieren 80 g NaOH para reaccionar con 22,4 L cloro en CNPT.
Ecuación química:
2 NaOH + Cl₂ → NaCl + NaClO + H₂O
40 g NaOH que contiene 8 g impurezas ⇒ (40 - 8 ) g NaOH puro
Tenemos: 32 g NaOH puro
Para convertir 32 g NaOH a moles: ( moles = gramos/ peso molecular )
Peso molecular NaOH = 40 g/mol
moles NaOH (puro) = 32 g / 40 g/mol = 0,8 mol
b) De la ecuación química tenemos que:
1 mol de Cloro reacciona con 2 moles de NaOH, entonces podemos calcular moles de cloro que reaccionan con 0,8 mol NaOH:
1 mol cloro --------- 2 mol NaOH
X ---------- 0,8 mol NaOH
X = 0,4 mol cloro
L de Cloro en CNPT
CNPT :
P = 1 atm
T = 273 K
Podemos calcular el volumen de cloro aplicando la ecuación de estado de gases ideales:
P. V = n. R. T
Donde:
P = 1 atm
V = ?
T = 273 K
R = constante universal de los gases ideales = 0,082 atm. L / K. mol
n = número de moles
Despejando V:
n .R. T / P = V
V = 0,4 mol × (0,082 atm. L / k. mol) × 273 K / 1 atm
V = 8,95 L
Se requieren 8,95 L de cloro para reaccionar con 40 g NaOH impuros.
c) Sabemos que 1 mol del gas ideal en CNPT ocupa un volumen de 22,4 litros, por lo tanto la cantidad disponible de cloro es 1 mol y, de la ecuación química podemos ver que:
1 mol de cloro reacciona con 2 moles de NaOH, entonces necesitamos 2 moles de NaOH para reaccionar con 22,4 L de cloro.
Convertimos 2 moles de NaOH a gramos:
2 moles NaOH × 40 g / mol = 80 g NaOH
Se requieren 80 g NaOH para reaccionar con 22,4 L cloro en CNPT.
respuesta de un experto
espero poder ayudarte , puedes ayudarte a mi tambien marcando mi respuesta como la mejor y dandome las gracias.....
saludos