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Hola yo de nuevo, siempre me han causado problemas cuando me mencionan eficiencia pureza y esas cosas creo que pasa por mi interpretación

2CrI₃ + 64KOH +27Cl₂ --> 2K₂CrO₄ + 6KIO₄ + 54KCl +32H₂O

a)¿Que volumen de KCl 0.5 N serán posible preparar con 400 gramos de KOH de pureza del 12% y eficiencia del 77% si se dabe que la base se encuentra dihidratada?

b)¿Cuantos gramos de KOH serán necesarios para producir 70 litros de K₂CrO₄ 12 N ?si se sabe que la reaccion fue eficiente en un 32% y el KOH es 11% impuro

c)¿Cuantos gramos de sodio producidos como cloruro de sodio producidos en una reaccion eficiente al 90% cuando reacciona 25 litros de Cl₂ y 120 gramos de NaOH a la temperatura de 19ºC?

d)¿Que volumen NaCl y NaIO₄ 0,25 N y 0,3 M (respectivamente) se producen cuando 1.2 Ton de CrI₃ que contiene 25% de impurezas y una Reacion eficiente en un 72% es tomado para la reaccion?


2HNO₃ +6HI --> 2NO + 3I₂ +4H₂O

-Hallar el volumen de NO producido cuando 370 gramos de HNO₃ 15% impuro reaccionan con HI en una reaccion ineficiente en un 65%?

Siempre he tenido problemas con eso de eficiencia y pureza o mejor dicho tener el miedo de hacerlo mal.. seria de mucha ayuda sus respuestas, saludos

-Hola, Enpercas:
La reacción 2 CrI₃ + 64 KOH + 27 Cl₂ --> 2 K₂CrO₄ + 6 KIO₄ + 54 KCl +32 H₂O está bien ajustada. Nos fijamos en los coeficientes: 2:64:27 → 2:6:54:32 Esos valores son las cantidades en moles en que se relacionan los compuestos; es una proporción, así que es tan cierta si multiplicamos todos los valores por 1,5 como si los dividimos todos entre pi.



Resumen:
Se entiende (ver post de Baloo más abajo, que me ha orientado y con el que coincido) que el KOH que reacciona proviene de una forma dihidratada KOH.2H₂O que deberá deshidratarse; una vez en la forma KOH, se le aplicará el porcentaje de pureza, para obtener el KOH funcional. Esa fracción pura nos dará el KCl que puede obtenerse idealmente según la reacción. Esta cantidad de cloruro se corregirá por el defecto de rendimiento, pues se recoge un 77% de lo previsto por la reacción. Por fin, con la cantidad definitiva de KCl se halla el volumen de su disolución 0,5 N.

Masas atómicas: K:39, O:16, H:1

Tenemos 400 g de KOH.2H₂O (no de KOH). Las masas moleculares son
    M[KOH.2H₂O] = 39+16+1+2*(2*1+16)= 92.
    M[KOH] = 56.

    Si los 400 g son de KOH.2H₂O, veamos cuántos son de KOH:

     400         x
   ------- = ----- =>
      92         56    

   => x = 56*400/92 = 243,48 g de KOH "impuro". De ellos solo el 12% es KOH puro: 0,12*243,48= 29,22 g son de KOH puro.

Los pasamos a moles: n = m/M = 29,22/56 = 0,522 mol KOH puro.

Solo con cantidades puras acudimos a la reacción y sus coeficientes: De aquellos 2:64:27 → 2:6:54:32 nos quedamos con 64:54, que es la relación entre KOH y KCl en ese orden y en moles.

                64       0,522
Por tanto:  ----- = ------- =>
                54           x

=> x = 0,44 mol KCl puros teóricos. Ahora bien, si el rendimiento es del 77%, se obtiene solo ese porcentaje: 0,44*0,77= 0,339 mol reales de KCl se obtienen.

Ahora, para componer una disolución 0,5 N con estos 0,339 mol de KCl:

  La normalidad es molaridad x valencia: N = M*val ; valencia de una sal: nº de átomos de metal x su valencia: 1*1 = 1; la val del KCl es 1.
()                               
                                                                           n                n
Entonces, M = 0,5 mol/l para este cloruro.  Siendo M = ----- => V = ----
                                                                           V                M
      0,339
V = -------- = 0,678 l de KCl se podrán preparar.
        0,5

Venga.

Para obtener K₂CrO₄ (cromato potásico) tengo que aportar KOH; pero este hidróxido no es del todo puro: de cada 100 g , solo 11 g lo son, y estos 11g son los funcionales. Además, solo se obtiene un 32% del cromato potásico esperado (hay suciedad en la cuba de reacción, no se deja el tiempo suficiente, temperatura inadecuada, reactivos impuros...).

Parto de la normalidad requerida: N = 12; trabajemos mejor en moles: N=M·v, con M molaridad y v valencia. Valencia de una sal es el nº de átomos del metal x su valencia: K₂CrO₄ => 2 · 1 = 2 ; [Valencias: ]
Luego M=N/v= 12/2 = 6 mol/l
                                                                                 n
Como a su vez M=n/V (molaridad = moles/volumen)=> 6 = ----- =>
                                                                                 70
=> n = 420 mol de K₂CrO₄ puros se necesitan.

Cuando maneje cantidades puras, sé que puedo entrar en la reacción: 2 CrI₃ + 64 KOH + 27 Cl₂ --> 2 K₂CrO₄ + 6 KIO₄ + 54 KCl +32 H₂O

Recordemos la relación 2:64:27 → 2:6:54:32 , que es en moles. El KOH y el K₂CrO₄ están en la relación 64:2, es decir, 32:1; hay que poner 32 veces más moles de hidróxido que de cromato obtenido: Se necesitan 420*32= 13440 mol de KOH puros

Pero por ser el rendimiento deficiente, si quiero 420 mol puros de dicromato, habré de disponer en la reacción de una cantidad mayor de KOH que estos 13440 mol; es decir, 13440 mol de hidróxido solo producirán el 32% de lo esperado, no 420. Realmente obtendré así 420*0,32 = 44,8 mol de K₂CrO₄. Pero quiero 420 mol de dicromato.
Entonces deberé aportar más KOH:

                  Si 13440 mol KOH ----------------- producen 44,8 mol de K₂CrO₄
                         x             ------------------- 140 mol de K₂CrO₄

13440     44,8
------ = ------ =>
 x          140

 => x= 13440*140/44,8 = 42000 mol de KOH se deben hacer reaccionar.
 
Los convertimos a gramos, nº moles=masa en g/masa molecular => n=m/M => m=n*M => m=42000*(39+16+1)= 2 352 000 g = 2352 kg de KOH deben reaccionar.

Pero resulta que el KOH empleado tiene un 11% de impureza. De cada 100 g de ese KOH, 100-11= 89 son puros. Para asegurarme una cantidad que contenga 2352 kg de hidróxido puro:

     100 kg ---------- 89 kg puros
        x --------------- 2352             => x=2352*100/89 = 2642,70 kg = 2,643 ·10³ g de KOH "comercial" se necesitan.

Venga.

Me refiero al primer ejercicio.

En mi opinión la interpretación de los datos es algo distinta, porque tal como se plantea la solución resultaría que varios de los datos son irrelevantes y, al menos en este tipo de ejercicios, supongo que si me dan algo es para utilizarlo. Por tanto mi interpretación es la siguiente:

Tengo una potasa comercial de pureza 12%: eso quiere decir que el producto útil para mi es solo de 12 por cada 100. Ademas ese  producto "útil" no es KOH sola sino que viene dihidratada, es decir es KOH*2H2O. Por lo tanto, si inicialmente tengo 400 g comerciales, de lo que me interesa realmente, que es KOH sola, tendré 400*0.12*(56/92) = 29.2 g de KOH. Este será mi dato de partida.

En cuanto al rendimiento, en la vida real nunca se obtiene un rendimiento del 100% por mil clases de razones. Puede ser porque el tiempo que habría que esperar seria demasiado, que salen productos mezclados y no es interesante separarlos, o cualquier otra. No hay que buscar una explicación. Si nos dicen que el rendimiento es del 77% podemos o bien suponer que el producto de partida es el 77% del que tenemos o que el producto final es el 77% del que debería haber sido.

El resultado final me sale 0.678 L de disolución.

Baloo, gracias por tu comentario, no sé cómo pude haberlo interpretado tan mal (y ni siquiera toqué el KCl, calculé todo para el KOH). Ya está todo corregido, cuadrado y asimilado (y Enpercas, avisado de la corrección).
También tenía errores en el 2º: tomé N=4  
Venga, quiero seguir y hacerlo mejor.

Ahora es la reacción de producción de la lejía, hipoclorito sódico, aunque ayudaría que comentaran que es un producto de la reacción:

2 NaOH + Cl₂ → NaCl + NaClO + H₂O , ya ajustada. Reservamos las proporciones 2:1→1:1:1 en moles.

Masas atómicas: Na:23, O:16, H:1, Cl:35,5

Reaccionan 120 g de NaOH, que son n = m / M = 120/(23+16+1) = 3 mol de NaOH (sosa) se añaden a la reacción.

Por otro lado, el cloro reacciona como un gas del que sabemos V=25 l, T=19ºC, no hay más remedio que suponer P=1 atm para poder aplicar la ecuación de estado:
   P V = n R T => n = P V / (R T) = 1*25/(0,082*(19+273)) => n = 1,044 mol de Cl₂ se hacen reaccionar.

La reacción que pretendemos en moles de sosa/cloro está en 3:1,044, mientras que la relación natural exige la 2:1, así que tenemos un caso de reactivo limitante.

El reactivo limitante es el que diga "no tengo".

La relación natural NaOH / Cl₂ es inviolable y debe ser 2:1. Supongamos primero que reaccionaran totalmente los 3 mol de sosa:

  2         3
----- = ----- =>
  1          x

=> x = 1,5 mol de Cl₂ reaccionarían, que no tengo. El cloro es el reactivo limitante, y las cantidades que participan serán las de la otra posibilidad:

Si reaccionan los 1,044 mol de Cl₂, entonces habrán reaccionado:

  2           x
----- =  ------- =>
  1         1,044

=> x = 2*1,044= 2,088 mol de NaOH que sí tengo (dispongo de 3 mol de sosa; sobran 3-2,088=0,912 mol de sosa sin reaccionar).
Por tanto, reaccionan 2,088 mol de NaOH con 1,044 mol de Cl₂ (por supuesto, están en la relación 2:1 sosa/cloro).

Retomamos los coeficientes 2:1→1:1:1 y vemos que se obtienen los mismos moles teóricos de sal NaCl que moles de cloro reaccionaron (y mitad de los de sosa): Se obtendrían 1,044 mol de NaCl.

Pero la reacción tiene un rendimiento del 90%, se obtiene un 90% de lo teórico: 1,044*0,90= 0,94 mol de NaCl reales se obtienen.
En gramos son: m=n*M= 0,94*(23+35,5) = 54,97 g de NaCl. Como la masa molecular del NaCl es 58,5 y el cloro participa con 35,5 u, tenemos:

          54,97        x
         ------- = ------ => x =54,97*35,5/58,5 = 33,36 g de Cl (como NaCl) se producen.
           58,5        35,5

Hale, venga.

La reacción seguramente es CrI₂ + 10 Cl₂ + 24 NaOH → Na₂CrO₄  + 2 NaIO₄ + 20 NaCl + 12 H₂O
(He necesitado ayuda. Me extraña que no te la den; la he encontrado aquí ).
Reservamos los coeficientes: 1:10:24 → 1:2:20:12 ordenados según lo está la reacción.

Masas atómicas: I:126,9 ; Cr:52 ; Na:23; O:16 ; Cl:35,5
Vamos primero a los datos ciertos:

   Se han tomado 1,2 Tm = 1200 Kg = 1,2*10⁶ g de diyoduro de cromo del 75% de pureza con rendimiento del 72%.
   Como solo es diyoduro puro el 75% => 0,75*1,2*10⁶ = 9*10⁵ g de CrI₂ puro reaccionan.
   Esto es:  n=m/M = 9*10⁵ / (52+2*126,9) = 2943,1 mol de diyoduro CrI₂ puro reaccionan.

Tenemos la relación 1→2:20 diyoduro→peryodato:cloruro en moles.
Entonces se obtienen:
                     2*2943,1= 5886,2 mol de NaIO₄ puros teóricos.
                     20*2943,1= 58862 mol de NaCl puros teóricos.

                     Ahora bien, por tener la reacción un rendimiento del 72%, se obtiene solo este porcentaje respecto de las cantidades teóricas:
                     5886,2 * 0,72 = 4238,06 mol de NaIO₄ puros reales se obtienen.
                     58862 * 0,72 = 42380,64 mol de NaCl puros reales se obtienen.

Ahora cada uno de estos productos forma una disolución distinta:
NaIO₄ 0,3 M. Por ser M=n/V => V = n/M = 4238,06/(23+126,9+4*16)= 19,81 l de NaIO₄ 0,3 M

NaCl 0,25 N.  N=M·v=> M = 0,25/(1*1)= 0,25; V=n/M = 42380,64/(23+35,5) = 724,46 l de NaCl 0,25 N

H:1 ; O:16; N:14
Vamos a lo realmente conocido, 370 g de HNO₃ de 85% de pureza son 0,85*370= 314,5 g puros de nítrico que reaccionan. En moles, n=m/M= 314,5/(1+14+3*16)= 4,99 mol de HNO₃ puro reaccionan.

Por estar las especies en la proporción 2:2, se obtienen tantos moles de NO como de HNO₃ reaccionan. Luego se obtendrían 4,99 mol teóricos de NO. Pero por ser la reacción ineficiente en un 65%, tiene un rendimiento del 100-65=35%; por tanto se obtienen:

4,99*0,35= 1,75 mol de NO reales se obtienen. Para hallar su volumen, supondremos condiciones normales: P=1 atm , T=273 K.

P V = n R T => V = n R T / P = 1,75*0,082*273/1 => V = 39,1 l de NO se producen.

¡Hale, venga!