Cuantos gramos de cada uno de los materiales iniciales se debe emplear?
En un laboratorio de química inorgánica se desea preparar 20gr del compuesto [Co(NH3)5 SCN] Cl2(s), partiendo de [Co (NH3)5 Cl]Cl2.
la reacción es:
[Co(NH3)5Cl]Cl2(s) + KSCN(s) / KCl(s) + [Co(NH3)5 SCN]Cl2(s)
Se indica que emplee un exceso de 60/100 de tiocianato potásico, KSCN, y que se puede esperar un rendimiento de 55/100 en la reacción.
(s) solido
Números en negrita son sub-indices
1 Respuesta
Escribimos la reacción
$$\begin{align}&[Co(NH_3)_5Cl]Cl_2(s) + KSCN(s)\ \ \ \rightarrow\ \ \ KCl(s) + [Co(NH_3)_5SCN]Cl_2(s)\end{align}$$Calculamos el número de moles del producto deseado:
$$\begin{align}&n=\frac{20 \ g}{273,1\ g/mol}=0,073 \ mol\end{align}$$La relación estequiométrica teórica entre reactivos y productos es 1:1. Por tanto, si queremos que se formen 0,073 mol de [Co(NH3)5SCN]Cl2 necesitaremos teóricamente 0,073 mol de cada uno de los reactivos. Pero como el rendimiento de la reacción sólo es del 55%, es evidente que necesitamos partir de más cantidad de reactivos para obtener los 0,073 mol:
Moles de [Co(NH3)5Cl]Cl2 = 0,073 · 100 / 55 = 0,133 mol de [Co(NH3)5Cl]Cl2
Lo mismo para el KSCN; necesitaremos, en principio, 0,133 mol de KSCN
Pero si queremos hacer la reacción con un 60% de exceso de KSCN, necesitaremos una cantidad de este reactivo dada por
0,133 + 0,60 · 0,133 mol, o lo que es lo mismo,
0,133 · 1,60 = 0,213 mol de KSCN
En resumen, debemos partir de 0,133 mol de [Co(NH3)5Cl]Cl2 y 0,213 mol de KSCN
$$\begin{align}&[Co(NH_3)_5SCN]Cl_2\end{align}$$
Obviamente falta el cálculo de la masa de los reactivos (y sobra la última fórmula, que se quedó ahí 'colgada').
Masa del [Co(NH3)5Cl]Cl2 =0,133 mol · 250,4 g/mol = 33,3 g
Masa del KSCN = 0,213 mol · 97,2 g/mol = 20,7 g
