Química · Unidad 9 — Reacciones químicas y estequiometría
Pureza de reactivos y rendimiento de reacción
Dos correcciones al mismo recorrido, y en extremos opuestos: la pureza corrige el reactivo que entra, el rendimiento corrige el producto que sale. Confundirlas es el error que más se cobra en el segundo parcial.
La explicación
Por qué hacen falta dos correcciones
El recorrido del tema 9.2 supone dos cosas que en un laboratorio real no pasan: que el frasco contiene sólo la sustancia del enunciado y que la reacción se completa del todo. Ninguna de las dos es cierta, y cada una tiene su corrección.
Pureza: corrige lo que ENTRA
Una muestra de caliza no es carbonato de calcio puro: es carbonato de calcio con arena, arcilla y otras cosas. La pureza dice qué porcentaje de la muestra es la sustancia que reacciona. El resto es material inerte que está ahí y no hace nada.
La pureza siempre achica la masa que entra al cálculo, porque no puede pasar del 100 %. Y actúa antes de todo lo demás: se corrige la masa, y recién con la masa corregida se entra al recorrido de 9.2.
Rendimiento: corrige lo que SALE
Aunque el reactivo sea puro, en la práctica nunca se obtiene todo el producto que la ecuación promete: parte se queda pegado al recipiente, parte no llega a reaccionar, parte se va por reacciones laterales. El rendimiento compara lo que realmente se obtuvo con lo que la estequiometría predecía.
masa real = masa teórica × rendimiento / 100
La masa teórica es la que sale de la cuenta de 9.2 suponiendo que todo funciona perfecto. La real es la que se pesó. El rendimiento nunca pasa del 100 %: si te da 120 %, la cuenta está dada vuelta o la masa teórica está mal.
La diferencia, en una frase
rendimiento → problema de la reacción → afecta al producto
Son dos porcentajes que se multiplican en momentos distintos del recorrido, y por eso no se pueden intercambiar. Da lo mismo el número: lo que no da lo mismo es dónde se aplica cada uno cuando el ejercicio pide una masa intermedia, o cuando la incógnita es la muestra en vez del producto.
El recorrido completo, con las dos correcciones
2. Pasá a moles: n = m / M.
3. Cruzá con los coeficientes de la ecuación balanceada.
4. Volvé a gramos: ésa es la masa teórica del producto.
5. Corregí por rendimiento: ésa es la masa real.
Los pasos 2, 3 y 4 son exactamente el tema 9.2, sin ningún cambio. Lo único nuevo es el 1 al principio y el 5 al final.
Cuando el ejercicio va para atrás
El parcial suele pedirlo al revés: «¿qué masa de muestra hace falta para obtener tantos gramos de producto?». Ahí el recorrido se hace en sentido contrario, y las dos correcciones se dividen en vez de multiplicar:
El control es el sentido: yendo para atrás, cada corrección tiene que agrandar el número. Hace falta más muestra que reactivo puro, y hay que planificar más producto teórico que el real que se quiere conseguir. Si alguno de esos dos números te dio más chico, la corrección se aplicó al revés.
Se queman 50,0 g de una muestra de carbón con 90,0 % de pureza en carbono, según C + O2 → CO2, con oxígeno en exceso. El rendimiento de la reacción es del 80,0 %. Datos: C = 12,0 · O = 16,0. a) ¿Qué masa de carbono puro hay? b) ¿Cuál es la masa teórica de CO2? c) ¿Cuál es la masa real obtenida? d) Si se hubieran obtenido 148,5 g, ¿cuál habría sido el rendimiento?
a) La pureza, que actúa primero. De los 50,0 g de muestra, sólo el 90,0 % es carbono:
Los otros 5,0 g son ceniza y material inerte: están adentro del crisol y no participan de nada.
b) El recorrido de 9.2, con la masa corregida.
relación 1 a 1 → n(CO₂) = 3,75 mol
m(CO₂) teórica = 3,75 × 44,0 = 165,0 g
c) El rendimiento, que actúa último. De esos 165,0 g que la ecuación promete, se recupera el 80,0 %:
d) El rendimiento al revés. Si se hubieran pesado 148,5 g, la masa teórica sigue siendo la misma —depende sólo del reactivo, no de cómo salió el experimento—:
Fijate que la masa teórica del punto b) se calcula una sola vez y sirve para cualquier rendimiento: es el techo de lo que se puede obtener con ese reactivo.
Dónde se cae la mayoría
- Aplicar la pureza al producto o el rendimiento al reactivo. La pureza corrige lo que entra y el rendimiento lo que sale; intercambiarlos cambia el resultado apenas el ejercicio pide una masa intermedia.
- Entrar al cálculo con la masa de la muestra sin descontar las impurezas. Lo que reacciona es la parte pura, no el frasco entero.
- Frenar en la masa teórica cuando el enunciado pide la real. El último paso del recorrido es aplicar el rendimiento.
- Multiplicar por el porcentaje cuando el ejercicio va para atrás. Yendo del producto a la muestra, las dos correcciones dividen y el número tiene que crecer.
- Dar un rendimiento mayor al 100 %. No se puede obtener más producto que el que la estequiometría permite: si pasó, la división está invertida.
Hasta acá la explicación. La práctica es la otra mitad: 7 ejercicios de este tema, en cuatro niveles, que no te dicen sólo si está bien al final sino que te corrigen en cada paso y te explican por qué. Además trae una animación que muestra la idea en movimiento.
Practicar Pureza de reactivos y rendimiento de reacción →Dónde entra este tema en el parcial
- Segundo parcial — El etanol que se quema25 puntos · resuelto paso a paso
Los otros temas de la unidad 9
Reacciones químicas y estequiometría