Respuesta:
Para calcular el porcentaje de rendimiento o eficiencia de la reacción, primero necesitamos determinar cuántos moles de NaCl se deberían haber producido si la reacción se hubiera completado completamente. Luego, compararemos esa cantidad teórica con la cantidad real de NaCl obtenida.
1. **Calcular la cantidad teórica de NaCl producido:**
La estequiometría de la reacción nos dice que 1 mol de HCl reacciona con 1 mol de Na₃PO₄ para producir 1 mol de NaCl. Dado que el químico combinó 3.9 moles de HCl, se esperaría que se produjera la misma cantidad de moles de NaCl.
2. **Calcular el porcentaje de rendimiento:**
Utilizamos la fórmula del porcentaje de rendimiento:
\[
\text{Porcentaje de rendimiento} = \frac{\text{Cantidad real de producto}}{\text{Cantidad teórica de producto}} \times 100\%
\]
Dado que la cantidad real de producto es de 1.18 moles de NaCl y la cantidad teórica es de 3.9 moles (basada en la cantidad de HCl utilizado), podemos calcular el porcentaje de rendimiento:
\[
\text{Porcentaje de rendimiento} = \frac{1.18 \, \text{moles}}{3.9 \, \text{moles}} \times 100\%
\]
\[
\text{Porcentaje de rendimiento} = \frac{1.18}{3.9} \times 100\%
\]
\[
\text{Porcentaje de rendimiento} \approx 30.26\%
\]
Por lo tanto, el porcentaje de rendimiento o eficiencia de la reacción es aproximadamente del 30.26%. Esto significa que se obtuvo el 30.26% de la cantidad teórica esperada de NaCl.
Explicación:
Cálculo del porcentaje de rendimiento o eficiencia de la reacción
Datos:
* Moles de HCl: 3.9 mol
* Moles de Na3PO4 y NaCl: 1.18 mol
Ecuación química:
HCl + Na3PO4 → H3PO4 + NaCl
Análisis:
* Determinación del reactivo limitante:
En la ecuación química, se observa que 1 mol de HCl reacciona con 1 mol de Na3PO4 para producir 1 mol de NaCl. Como se tienen 3.9 mol de HCl y 1.18 mol de Na3PO4, el reactivo limitante es el Na3PO4.
* Cálculo de los moles teóricos de NaCl:
Si se consumen todos los 1.18 mol de Na3PO4, se producirían 1.18 mol de NaCl.
Eficiencia:
* Eficiencia teórica: 100%
* Eficiencia experimental: (Moles reales de NaCl / Moles teóricos de NaCl) * 100%
Cálculo de la eficiencia experimental:
(1.18 mol / 1.18 mol) * 100% = 100%
Conclusión:
La eficiencia de la reacción es del 100%, lo que significa que se produjo la máxima cantidad posible de NaCl a partir del Na3PO4 limitante.
Explicación:
En este caso, la eficiencia del 100% indica que la reacción se completó completamente, es decir, que todo el Na3PO4 limitante se convirtió en NaCl. Esto puede deberse a que las condiciones de reacción fueron óptimas, como la temperatura, la presión y la concentración de los reactivos.
Interpretación:
Una eficiencia del 100% es deseable en muchos procesos químicos, ya que significa que se maximiza el rendimiento del producto deseado y se minimiza la generación de subproductos. En este caso particular, la eficiencia del 100% indica que el químico pudo obtener la máxima cantidad posible de NaCl a partir del Na3PO4 limitante, lo que puede ser importante para una aplicación específica.
