Porcentaje de rendimiento y pureza

El porcentaje de rendimiento es la cantidad de producto que se obtiene generalmente en una reacción química. Debido a que las reacciones químicas tienen análisis teórico (cálculos estequiométricos) y análisis experimental (laboratorio), se determina el rendimiento de una reacción comparando la producción real (laboratorio), con la producción teórica (cálculos estequiométricos).

Una de las razones puede ser la no reacción total de alguno de los reactivos por la poca administración de energía, otra razón pueden ser las impurezas que se presentan en los reactivos, etc.

Recuerda que el porcentaje de rendimiento de una reacción se define como:

% de rendimiento =   producción real     x 100   

                                   producción teórica

Actividad 5. Rendimiento y pureza

Reactivo límite

En la mayoría de los casos cuando ocurre una reacción química, la cantidad de reactivos no es proporcional para producir iguales cantidades de productos, ya que existen cantidades en exceso, las cuales no reaccionan completamente. Por el contrario, habrá un reactivo que determine la cantidad de producto obtenido, ya que éste se encuentra en menor proporción con respecto al otro u otros que se tengan; ese reactivo que se encuentra en menor proporción es el que se denomina reactivo limite, debido a que éste reacciona completamente, y cuando se agota, la reacción termina, quedando el exceso de reactivo sin reaccionar.

Después de los ejercicios resueltos en clase, puedes resolver la Actividad 4, en la cual debes seleccionar en la columna de la derecha la respuesta correcta ala pregunta de la columna izquierda. Recuerda interpretar muy bien la información del ejercicio e indagar el proceso mas conveniente para resolver los ejercicios.

Actividad 4

Matching exercise

Match the items on the right to the items on the left.

¿Cuántos gramos de AgCl se obtienen partiendo de 24.8g de AgNO3 y 18.4g de BaCl2? AgNO3 + BaCl2---- Ba(NO3)2 + AgCl	1361.4 0.1 4.1 1125 20.93
Si se mezclan 63.7g de NH3 con 1142g de CO2 ¿Cuántos gramos de urea (NH2)CO se obtendran? NH3 + CO2 ---- (NH2)2CO + H2O	1361.4 0.1 4.1 1125 20.93
Si reaccionan 4g de Aluminio con 42g de Bromo ¿Cuántas moles de bromuro de aluminio se obtienen? Al + Br ------ AlBr3	1361.4 0.1 4.1 1125 20.93
Al mezclar 300g de ácido con 500g de sal ¿Cuántas moles de dióxido de carbono de obtuvieron? HCl + CaCO3 ---- CO2 + CaCl2 + H2O	1361.4 0.1 4.1 1125 20.93
Si 72Kg de CO reaccionan con 5.5Kg de H2 ¿Cuántas moles de alcohol se obtendrán? CO + H2 ------ CH3OH	1361.4 0.1 4.1 1125 20.93

Cálculos mol a mol

Recuerda que para resolver este tipo de ejercicios el primer paso es balancear la ecuación y luego ya podrás establecer la relación entre reactivos y productos. Para recordar lo trabajado en clase analiza el siguiente ejemplo:

¿Cuantas moles de nitrógeno son necesarias hacer reaccionar con 0.36 moles de Hidrógeno en la producción de amoniaco?

N2  +  3H2 ----  2NH3

0.36 moles de H2    x   1 mol de N2   =  0.12 moles de N2

                                       3 mol de H2

Ahora resuelve la Actividad 3:

Actividad 3. Razón molar

Quiz

 

1. Tenendo en cuenta la siguiente reacción química:
   2Fe + 6HCl ------ 2FeCl3 + 3H2
   
   Para producir 1.5 moles de hidrógeno (H2), debieron haber reaccionado:
   1.   2 moles de Fe
   2.   1 mol de HCl
   3.   3 moles de HCl
   4.   3 moles de Fe
2. Por la reacción de 3 moles de Br2, es de esperar que se produzcan
   
   Ecuación química: H2 + Br2 ------ 2HBr
   
   1.   2 moles de HBr
   2.   6 moles de HBr
   3.   4 moles de HBr
   4.   3 moles de HBr
3. Cuando se presenta una combustión de un hidrocarburo se pueden generar dos tipos de reacciones: de comustión incompleta y combustión completa. La reacción de combustión incompleta es:
   2C2H6 + 5O2 ------ 4CO + 6H2O
   
   Según la información de la reacción, 1 mol de etano debe reaccionar con:
   1.   5 moles de oxígeno
   2.   3 moles de oxígeno
   3.   1.5 moles de oxígeno
   4.   2.5 moles de oxígeno
4. La reacción de combustión completa es:
   2C2H6 + 7O2 ------ 4CO2 + 6H2O
   
   Según la información de la reacción, para producir 8 moles de CO2 se necesitan:
   1.   14 moles de oxígeno
   2.   7 moles de oxígeno
   3.   3.5 moles de oxígeno
   4.   8 moles de oxígeno
5. Teniendo en cuenta la reacción de combustión completa, si se duplican la cantidad del hidrocarburo, entonces las moles de agua producidas:
   1.   se reducen a la mitad
   2.   se duplican
   3.   permanecen igual
   4.   Aumentan un poco

Balanceo de ecuaciones

Las ecuaciones químicas son las representaciones escritas de un cambio químico, es decir de una reacción química. En una ecuación se identifican las siguientes partes:

Una ecuación está balanceada cuando muestra el mismo número de cada tipo de átomos en ambos lados de la ecuación. Ten en cuenta que los coeficientes indican el número de moles y los subindices el número de átomos.

Existen varios métodos para balancear ecuaciones, el mas sencillo es el método del tanteo. Para recordar en que consiste este método observa el siguiente video y luego practica en el siguiente link:

Balanceo por tanteo

A practicar

Ahora estás list@ para resolver la actividad 2:

A. Balancea las siguientes ecuaciones:

1. KClO3   -------  KCl  +  O2
2. KI  +  Cl2  -------   KCl   +  I2
3. HCl   +  FeS ------  FeCl2  +  H2S
4. Zn  +  HCl  --------  ZnCl2  +  H2
5. Na  +  Cl2 --------  NaCl

B. Ahora analiza y responde: 

¿Que pasaría con los productos de la ecuación 1 si se triplican las moles del reactivo?

¿Que crees que debe pasar con los reactivos de la ecuación 5, para obtener la mitad de los productos que muestra la ecuación balanceada?