HACIENDO CÁLCULOS CON REACCIONES

PROBLEMA:

En un tubo de ensayo se colocan 3 gramos de cloruro de potasio y se le añade una pequeñísima cantidad de dióxido de manganeso que actuará como catalizador. Se calienta suavemente con un mechero hasta que comience la reacción por burbujeo; se continúa calentando suavemente hasta que ya no veas más burbujeos. Como podrás observar quedará un sólido en el tubo de ensayo y se desprendíaa un gas durante el calentamiento. Calcula por diferencia la masa del producto sólido obtenido en el tubo de ensayo.

ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN:

a) Representa la ecuación completa y balanceada de esta reacción, en la que participan las siguientes sustancias:

Clorato de potasio----------------> Cloruro de potasio + oxígeno

2KClO3 ----------------> 2KCl + 3O2

b) Determina el peso molecular (masa molar) del clorato de potasio, cloruro de potasio y oxígeno molecular presente en la reacción química

Peso molecular de clorato de potasio:

PM de KClO3 = 2(Pat K + Pat Cl + 3xPat O) g/mol

PM de KClO3 = 2(39,09 + 35.45 + 3 x 16,00) g/mol

PM de KClO3 = 2(39,09 + 35.45 + 48,00) g/mol

PM de KClO3 = 245.08 g/mol

Peso molecular de cloruro de potasio

PM de KCl = 2(Pat K + Pat Cl) g/mol

PM de KCl = 2(39.09 + 35.45) g/mol

PM de KCl = 149.08 g/mol

Peso molecular de oxígeno molecular

PM de O2 = 3(2 x Pat O) g/mol

PM de O2 = 3(2 x 16) g/mol

PM de O2 = 96 g/mol

c) Convierte la masa (3 gramos) de clorato de potasio reaccionante en moles

moles = gramos / peso molecular

moles = 3 g/245.08 g/mol (se eliminan los g y queda en mol)

moles = 0.01 mol

d) Calcula los moles de cloruro de potasio que se deberían formar a partir de loa masa de clorato de potasio reaccionante, para lo cual se plantea una regla de 3 simple (de acuerdo a la ecuación química balanceada)

2 mol de clorato de potasio---------------------------- 2 mol de cloruro de potasio

0.01 mol de clorato de potasio ------------------------ X

x = 0.01mol de clorato de potasio x 2 mol de cloruro de potasio / 2 mol de clorato de potasio

(eliminando mol de clorato de potasio queda en mol de cloruro de potasio)

x = 0.01 mol de cloruro de potasio

e) Convierte los moles de cloruro de potasio en gramos

mol = gramos / peso molecular

gramos de cloruro de potasio = mol x peso molecular

gramos de cloruro de potasio = 0.01 mol x 149.08 g/mol (eliminando mol queda en g)

gramos de cloruro de potasio= 1.49 g

f) Calcula los moles de oxígeno que producirían los 3 g de clorato de potasio descompuesto (para lo cual se planteará una regla de 3 simple a partir de la ecuación química balanceada)

2 mol de clorato de potasio----------------- 3 mol de oxígeno molecular

0.01 mol de clorato de potasio-------------- x

x = 0.01 mol de clorato de potasio x 3 mol de oxígeno molecular / 2 mol de clorato de potasio

(eliminando mol de clorato de potasio queda en molo de oxígeno molecular)

x = 0.02 mol de oxígeno molecular

g) Calcula el volumen en litros del oxígeno producido

22,4 litros de un gas = 1 mol del gas (se plantea una regla de 3 simple con esta igualdad)

22,4 l -------------- 1 mol de Oxígeno molecular

x -------------- 0.02 mol de oxígeno molecular

x = 0.02 mol de oxígeno molecular x 22,4 l / 1 mol de oxígeno molecular

(eliminando mol de oxígeno molecular queda el litro)

x = 0.45 l de oxígeno

h) Calcula la masa en gramos del oxígeno producido

moles = gramos / peso molecular

gramos = mol x peso molecular

gramos = 0.02 mol x 96 g/mol (eliminando mol queda en gramos)

gramos = 1.92 g de oxígeno

i) Haz un resumen para mostrar los resultados de los cálculos

Clorato de potasio

masa = 3 g

peso molecular = 245.08 g/mol

moles = 0.01 mol

Cloruro de potasio

masa = 1.49 g

peso molecular = 149.08 g/mol

moles = 0.01

Oxígeno molecular

masa = 1.92 g

peso molecular = 96 g/ mol

volumen molar = o.45 l

moles = 0.02 mol