Problema 2

PROBLEMA 2: Un mΓ©todo comΓΊn para la fabricaciΓ³n de blanqueador de hipoclorito de sodio es la reacciΓ³n: 𝐢𝑙2 + 2 π‘π‘Žπ‘‚π» β†’ 𝑁

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PROBLEMA 2: Un mΓ©todo comΓΊn para la fabricaciΓ³n de blanqueador de hipoclorito de sodio es la reacciΓ³n:

𝐢𝑙2 + 2 π‘π‘Žπ‘‚π» β†’ π‘π‘ŽπΆπ‘™ + π‘π‘Žπ‘‚πΆπ‘™ + 𝐻2 𝑂 El cloro gaseoso se burbujea por una disoluciΓ³n acuosa de hidrΓ³xido de sodio, despuΓ©s de lo cual el producto deseado se separa del cloruro de sodio (un producto secundario de la reacciΓ³n). Una disoluciΓ³n de NaOH en agua que contiene 1145 lb de NaOH puro se hace reaccionar con 851 lb de cloro gaseoso. El NaOCl formado pesa 618 lb. a) ΒΏCuΓ‘l fue el reactivo limitante? b) ΒΏCuΓ‘l fue el porcentaje de exceso del reactivo en exceso empleado? c) ΒΏCuΓ‘l fue el grado de conversiΓ³n de la reacciΓ³n, expresado como la razΓ³n de los moles de NaOCl formados y los moles que se habrΓ­an formado si la reacciΓ³n hubiera llegado a su tΓ©rmino? SOLUCIΓ“N a)

𝐢𝑙2 + 2 π‘π‘Žπ‘‚π» β†’ π‘π‘ŽπΆπ‘™ + π‘π‘Žπ‘‚πΆπ‘™ + 𝐻2 𝑂 Peso Molecular:

71,0

40,01

58,5

74,5

18

Entonces, el nΓΊmero de moles es: π‘π‘Žπ‘‚π» =

𝐢𝑙2 =

1145 = 28,63 𝑙𝑏 π‘šπ‘œπ‘™ 40,01

851 = 11,99 𝑙𝑏 π‘šπ‘œπ‘™ 71,0

Ahora: π‘π‘Žπ‘‚π» = 𝐢𝑙2 =

28.63 = 14.3 2

11.99 = 11.99 1

EL CLORO ES EL REACTIVO LIMITANTE

b) La cantidad de NaOH que se necesita, para que reaccione todo el Cl2 (partiendo de la estequiometria de la reacciΓ³n) es: π‘π‘Žπ‘‚π» = (

2 𝑙𝑏 π‘šπ‘œπ‘™ π‘π‘Žπ‘‚π» 1 𝑙𝑏 π‘šπ‘œπ‘™ 𝐢𝑙2 )( )(851 𝑙𝑏 𝐢𝑙2 ) 1 𝑙𝑏 π‘šπ‘œπ‘™ 𝐢𝑙2 71 𝑙𝑏 𝐢𝑙2

π‘π‘Žπ‘‚π» = 23,97 𝑙𝑏 π‘šπ‘œπ‘™ 𝑑𝑒 π‘π‘Žπ‘‚π» π‘›π‘’π‘π‘’π‘ π‘Žπ‘Ÿπ‘–π‘œ Luego, el porcentaje en exceso, viene dado por: %𝑒π‘₯π‘π‘’π‘ π‘œ =

𝑙𝑏 π‘šπ‘œπ‘™ 𝑑𝑒 𝑒π‘₯π‘π‘’π‘ π‘œ 𝑑𝑒 π‘π‘Žπ‘‚π» π‘₯100 𝑙𝑏 π‘šπ‘œπ‘™ π‘π‘Žπ‘‚π» π‘π‘Žπ‘Ÿπ‘Ž π‘Ÿπ‘’π‘Žπ‘π‘π‘–π‘œπ‘›π‘Žπ‘Ÿ π‘π‘œπ‘› 𝑒𝑙 π‘Ÿπ‘’π‘Žπ‘π‘‘π‘–π‘£π‘œ π‘™π‘–π‘šπ‘–π‘‘π‘Žπ‘›π‘‘π‘’

1 𝑙𝑏 π‘šπ‘œπ‘™ π‘π‘Žπ‘‚π» (1145 𝑙𝑏 π‘π‘Žπ‘‚π») ( ) βˆ’ 23,97 𝑙𝑏 π‘šπ‘œπ‘™ π‘π‘Žπ‘‚π» 40,01 𝑙𝑏 π‘π‘Žπ‘‚π» %𝑒π‘₯π‘π‘’π‘ π‘œ = π‘₯100 23,97 𝑙𝑏 π‘šπ‘œπ‘™ π‘π‘Žπ‘‚π»

%exceso = 19,4 % c) El grado de conversiΓ³n se define como: πΊπ‘Ÿπ‘Žπ‘‘π‘œ 𝑑𝑒 π‘π‘œπ‘›π‘£π‘’π‘Ÿπ‘ π‘–Γ³π‘› =

𝑙𝑏 π‘šπ‘œπ‘™ 𝑑𝑒 𝐢𝑙2 π‘žπ‘’π‘’ π‘Ÿπ‘’π‘Žπ‘π‘π‘–π‘œπ‘›π‘Žπ‘› 𝑙𝑏 π‘šπ‘œπ‘™ 𝑑𝑒 𝐢𝑙2 π‘‘π‘–π‘ π‘π‘œπ‘›π‘–π‘π‘™π‘’π‘  π‘π‘Žπ‘Ÿπ‘Ž π‘Ÿπ‘’π‘Žπ‘π‘π‘–π‘œπ‘›π‘Žπ‘Ÿ

618 ( ) 74,5 πΊπ‘Ÿπ‘Žπ‘‘π‘œ 𝑑𝑒 π‘π‘œπ‘›π‘£π‘’π‘Ÿπ‘ π‘–Γ³π‘› = 851 (71,0)

Grado de conversiΓ³n = 0.69