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Un estudiante prepara acido fosforico mediante la reaccion del triyoduro de fosforo solido con agua.



El estudiante necesita obtener 250 ml de acido fosforoso (d= 1.65 g/ml).El procedimiento precisa un exceso de agua del 45% y tiene un rendimiento del 75%. ¿Cuanto triyoduro de fosforo se necesitará (PI₃(s))?¿que volumen de agua (d=1 g/ml) debe utilizarse?

Esta es la reacción ajustada:

PI₃ + 3 H₂O →  H₃PO₃ + 3 HI

En primer lugar necesitamos saber cuántos moles de H₃PO₃ necesitamos preparar:

250 mL*1.65 g/mL = 412.5 g H₃PO₃

n = 412.5 g / 82 (g/mol) = 5.03 mol H₃PO₃

Cálculo del PI₃ necesario:

Teóricamente, la estequiometría muestra que cada mol de PI₃ nos da 1 mol de H₃PO₃, pero como el rendimiento de la reacción es del 75%, cada mol de PI₃ solamente nos producirá 0,75 mol de H₃PO₃, así que el número real de moles de PI₃ necesario es

n_PI3 = 5.03 mol H₃PO₃ * [1 mol PI₃ / 0.75 mol H₃PO₃] = 6.71 mol PI₃

Análogamente para calcular el agua necesaria:

n_H2O = 5.03 mol H₃PO₃ * [3 mol H₂O / 0.75 mol H₃PO₃] = 20.12 mol H₂O

Ahora bien, nos dicen que se precisa un 45% más de agua, así que la cantidad necesaria real será

n_H2O (real) = 20.12 mol * 1.45 = 29.17 mol H₂O

que tienen una masa de 29.17 mol * 18 g/mol = 525.1 g

Como la densidad del agua es 1 g/mL, el volumen será

V = 525.1 g / 1 g/mL = 525.1 mL H₂O

Un saludo

perfecto aclaraste muchas de mis dudas gracias