▷ Ejercicio de %Rendimiento y Estequiometría RESUELTOS. Cuántos gramos de HF se producen a partir de 7g de CaF2

Calcula el %Rendimiento del HF

Los ejercicios de estequiometría me gustan mucho por que son aquellos que te acercan mas a la realidad, y mas cuando se habla del %Rendimiento, pues aquí es donde te das cuenta que los detalles importan al realizar una reacción química

Ejercicio Resuelto

El fluoruro de hidrógeno se usa en la manufactura de frenos (que destruyen el ozono de la atmósfera) y en la producción de aluminio metálico, se prepara por la reacción;

CaF₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + HF

En un proceso se tratan 7g de CaF₂ con un exceso de H₂SO₄ y se producen realmente 2.85g (cantidad real) de HF.

A) Balancear la reacción

B) Calcular el Peso Molecular del cloruro de calcio (CaF₂) y el Peso Molecular del Ácido Fluorhídrico (HF)

C) Cuántos gramos de HF se producen a partir de 7g de CaF₂ (rendimiento teórico)

D) Calcule el %Rendimiento del HF

Solución

A) Balancear la reacción. 

Para el balance usaremos el método de tanteo, viendo bien la reacción química hace falta colocar un coeficiente 2 al HF para balancear el Flour;

CaF₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + 2HF

1 -- Ca -- 1

2 -- F -- 2

2 -- H -- 2

1 -- S -- 1

4 -- O -- 4

BALANCEADA

B) Calcular el Peso Molecular del cloruro de calcio (CaF₂) y el Peso Molecular del Ácido Fluorhídrico (HF)

Recordando que el Peso Molecular o Masa Molecular es la suma de las masas atómicas de cada átomo que forma una fórmula química;

Para el CaF₂;

Ca: 40 x 1 = 40 g/mol

F  : 19 x 2 = 38 g/mol

--------------------------

   PM_(CaF2) = 78 g/mol

Para el HF;

H  : 1 x 1 = 1 g/mol

F  : 19 x 1 = 19 g/mol

--------------------------

   PM_(HF) = 20 g/mol

C) Cuántos gramos de HF se producen a partir de 7g de CaF₂ (rendimiento teórico)

Aquí es necesario una relación estequiométrica, como la pregunta pide gramos de HF, nuestro numerador en la relación será usar los datos del Peso molecular de HF;

PM_(HF) = 20 g/mol

Por lo tanto;

1 mol de HF = 20 g HF

Pero, como en la reacción estándar balanceada hay 2 moles, ajustamos la relación;

2 mol de HF = 40 g de HF (NUMERADOR)

Y para el Fluoruro de Calcio ;

 PM_(CaF2) = 78 g/mol

Por lo tanto;

1 mol de CaF₂ = 78 g de CaF₂ (DENOMINADOR)

La operación y relación estequiométrica quedaría de la siguiente forma;

 40 g HF

----------- x 7 g CaF₂ = 3.58 g HF

 78 g CaF₂

Quiere decir que por cada 7 gramos de CaF₂ se producen 3.58 gramos de HF.

D) Calcule el %Rendimiento del HF

Datos:

Rendimiento real = 2.85 g de HF

Rendimiento teórico = 3.58 g HF

Fórmula;

%R = R. Real x 100%/ R. Teórico

Solución;

%R = 2.85g x 100%/ 3.58 g

%R = 79.6 %

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