Se desea preparar nitrato cobaltico para lo cual se hacen reaccionar 7 gramos de sulfato cobaltico del 80% de pureza con 9 gramos del 70% de nitrato de calcio :a?

Para una reacción quimica, se tienen cantidades dadas de reactivos de pureza conocida, se pide calcular cantidades de productos formados en la reacción, reactivo limitante, rendimiento de reacción para determinadas cantidades de producto.

Los resultados obtenidos son : a.

Se forman 5, 8 gramos de CaSO₄ de 90% pureza.

B. Se producirían 7, 84 g de Co(NO₃)₃ 80% de purezac.

Para rendimiento de reacción 95%, se forman 4, 96 g CaSO₄ d.

Cantidad de reactivo no limitante puro que no reaccionó = 0, 40 ge.

Cantidad de reactivo no limitante impuro que no reaccionó = 1, 80 gf.

Si solo se producen 2 g, el rendimiento de reacción es 32%Ecuación química : 3 Ca(NO₃)₂ + Co₂ (SO₄)₃ - - - - - - - - - - - 3CaSO₄ + 2Co(NO₃)₃Peso molecular Ca(NO₃)₂ = 164 g / molPeso molecular Co₂ (SO₄)₃ = 406 g / molPeso molecular CaSO₄ = 136 g / molPeso molecular Co(NO₃)₃ = 245 g / molReactivos : 7 gramos Co₂ (SO₄)₃ 80% pureza9 gramos Ca(NO₃)₂ 70% purezaCalculemos cuánto tenemos disponible de los reactivos puros para la reacción : Ca(NO₃)₂ : 9 × 0, 70 = 6, 3 gCo₂ (SO₄)₃ : 7 × 0, 80 = 5, 6 gDe la ecuación química tenemos que : 3 moles de Ca(NO₃)₂ reaccionan con 1 mol de Co₂ (SO₄)₃ , entonces : 3 ( 164) g Ca(NO₃)₂ reaccionan con 1 ( 406) g Co₂ (SO₄)₃g Ca(NO₃)₂ / g Co₂ (SO₄)₃ = 3 ( 164) / 406 = 1, 21Determinamos la proporción entre las cantidades disponibles (reactivos puros) para la reacción : g Ca(NO₃)₂ / g Co₂ (SO₄)₃ disponible = 6, 3 / 5, 6 = 1, 12El reactivo limitante es el Ca(NO₃)₂ Podemos calcular gramos de sulfato de calcio (puro) que se forma en esta reacción con las cantidades disponibles : 3 mol Ca(NO₃)₂ produce 3 mol CaSO₄ (de la ecuación química)164 g Ca(NO₃)₂ - - - - - - - - - - 136 g CaSO₄ 6, 3 g Ca(NO₃)₂ - - - - - - - - - - XX = 5, 22 g Se deben producir 5, 22 g CaSO₄ (puro).

Calculemos cuánto CaSO₄ de 90% de pureza se formaría : 5, 22 - - - - - - - 90 X - - - - - - 100X = (100 × 5, 22) / 90 = 5, 8Se forman 5, 8 gramos de CaSO₄ de 90% pureza.

De la ecuación química : 3 moles Ca(NO₃)₂ producen 2 moles Co(NO₃)₃Podemos calcular cuánto Co(NO₃)₃ (puro) se produce a partir del Ca(NO₃)₂ disponible : 3 ( 164 ) g Ca(NO₃)₂ - - - - - - - - - - - - 2 (245) g Co(NO₃)₃6, 3 g Ca(NO₃)₂ - - - - - - - - - - - - - - - XX = ( 6, 3 g Ca(NO₃)₂ × 490 g Co(NO₃)₃ ) / 492 g Ca(NO₃)₂X = 6, 27 g Co(NO₃)₃ Se producirian 6, 27 g Co(NO₃)₃ puro con la cantidad de reactivos disponible, Calculemos cuánto Co(NO₃)₃ 80% de pureza se produciría : 6, 27 g - - - - - - - 80 X - - - - - - - - - - 100X = 100 × 6, 27 / 80 = 7, 84Se producirían 7, 84 g de Co(NO₃)₃ 80% de purezaPara calcular Gramos de reactivo no limitante puro ( Co₂(SO₄)₃ )que no reaccionaron : De la ecuación química tenemos que : 3 (164 g) Ca(NO₃)₂ - - - - - - - - - - - - 406 g Co₂(SO₄)₃6, 3 g Ca(NO₃)₂ - - - - - - - - - - - - - - - - XX = 6, 3 g Ca(NO₃)₂ × 406 g Co₂(SO₄)₃ / 3 (164 g) Ca(NO₃)₂ X = 5, 2 g Co₂(SO₄)₃Cantidad de Co₂(SO₄)₃ puro que no reaccionó = 5, 6 - 5, 2 g = 0, 40 gCantidad de Co₂(SO₄)₃ impuro que no reaccionó = 7 - 5, 2 = 1, 80 gSi el rendimiento fuera de 95 % : Rendimiento = ( gr CaSO₄ formado / 5, 22 g CaSO₄) ×10095 = ( gr CaSO₄ formado / 5, 22 g CaSO₄) ×100g CaSO₄ formado = 4, 96Si el rendimiento de reacción fuera 95%, se forman 4, 96 g CaSO₄ Si se obtienen solo 2 g de Co(NO₃)₃, calculemos el rendimiento de reacción : De la ecuación química : 3 (164) g Ca(NO₃)₂ - - - - - - - - - - - - 2 (245) g Co(NO₃)₃6, 3 g Ca(NO₃)₂ - - - - - - - - - - - - - - - XX = ( 6, 3 g Ca(NO₃)₂ × 2 (245) g Co(NO₃)₃ ) / 3 (164) g Ca(NO₃)₂X = 6, 27 gSe deberian producir 6, 27 g Co(NO₃)₃ a partir de los reactivos disponibles.

Si solo se producen 2 g, el rendimiento de reacción es.

Rendimiento = ( 2 / 6, 27 ) × 100 = 32%.