9.- La aspirina C9H8O4, se obtiene por reacción del ácido salicílico, C7H6O4, con anhídrido acético, C4H6O9. La ecuación de la reacción es: C7H6O3 + C4H6O3 C9H8O4 + C2H4O2 a) ¿Cuántos gramos de cada reactivo se necesitan para obtener 50 g de aspirina? b) ¿En qué proporción están estos reactivos en la mezcla original? (15.19) Sol: 38,33 g; 28,33 g.
Respuestas
- En primer lugar, se tiene que escribir la ecuación química balanceada de la reacción, existen muchos métodos, lo importante es que exista la misma cantidad de átomos de los elementos involucrados, tanto de lado de los reactivos como del lado de los productos, en este caso la reacción química balanceada es: C₇H₆O₃ + C₄H₆O₃ ⇒ C₉H₈O₄ + C₂H₄O₂.
- El siguiente paso es convertir los gramos de aspirina a moles, para ello se emplea la masa molar: 50 g Asp * (1 mol / 180,16 g) = 0,2775 mol Asp.
- Luego, empleando los coeficientes estequiométricos de la ecuación química balanceada, se calculan los moles de los reactivos, como se tiene que 1 mol de aspirina se produce por cada mol de ácido salicílico, la cantidad de moles es la misma, igualmente para el caso del anhídrico acético.
- Luego empleando la masa molar se calculan los gramos de cada reactivo:
Ac Salicílico: 0,2775 mol * (138,12 g / 1 mol) = 38,33 g Ac. Salicílico.
Anhídrico ac: 0,2775 mol * (102,09 g / 1 mol) = 28,33 g Anhídrico ac.
- Para la parte (b), se tiene que la relación molar es la misma relación de los coeficientes estequiométricos de la ecuación química balanceada, es decir 1:1.
Dada la ecuación química que representa la reacción de producción de Aspirina, se realizan cálculos para determinar:
a) Se requieren 38,36 g de Ácido Salicílico y 28,36 g de Anhídrido Acético para producir 50 g de Ácido Acetilsalicílico (Aspirina).
b) La proporción de reactivos en la mezcla original = 1,35 : 1
Ecuación química:
C₇H₆O₃ + C₄H₆O₃ → C₉H₈O₄ + C₂H₄O₂
Ácido Salicílico + Anhídrido Acético → Ácido Acetilsalicílico (Aspirina) + Ácido Acético
Peso molecular de C₇H₆O₃ : 138 g/mol
Peso molecular de C₉H₈O₄ (Aspirina): 180 g/mol
Peso molecular de C₄H₆O₃ : 102 g/mol
Cálculo de cantidad de cada reactivo que se requiere para producir 50 gramos de Aspirina:
50 g aspirina × (1 mol / 180 g ) = 0,278 mol aspirina
De la ecuación química tenemos que:
Para producir 1 mol de Aspirina, se requiere 1 mol de cada reactivo (Ácido Salicílico y Anhídrido Acético). Entonces, para producir 0,278 mol de Aspirina, se requieren 0,278 mol de cada reactivo:
Ácido Salicílico: 0,278 mol × 138 g/mol = 38,36 g
Anhídrido Acético: 0,278 mol × 102 g/mol = 28,36 g
En la mezcla original, los reactivos están en la proporción:
Gramos C₇H₆O₃ / Gramos C₄H₆O₃= 138 g / 102 g = 1,35
La proporción de los reactivos en la mezcla original es 1,35 : 1
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