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Cálculos químicos




                                              3.3.2 Rendimiento de las reacciones químicas
                                              La cantidad máxima de producto que puede obtenerse de acuerdo con la ecua-
                                              ción química, a partir de una cantidad de reaccionantes, se denomina rendi-
                                              miento teórico.
                                              Por muchas razones, la cantidad de producto que se obtiene en el laboratorio
                                              o en la industria, en una reacción química, puede ser menor que la cantidad
                                              teóricamente posible (figura 44). Algunas de las razones son las siguientes:
                                              n	 Falta de cuidado al manipular el producto obtenido.
                                              n	 Las condiciones de la reacción no son adecuadas, por ejemplo, la tempera-
                                                 tura o presión del sistema de reacción no son las ideales para el proceso.
               Figura 44. Cuando se produce una   n	 La separación del producto deseado de la mezcla de reacción es muy difícil
               reacción en el laboratorio parte del
               producto puede quedar adherido a las   y no todo el producto logra aislarse.
               paredes del recipiente lo que disminuye   n	 En algunos casos, un conjunto particular de reactivo da lugar a dos o más
               el rendimiento de la reacción.
                                                 reacciones simultáneas, formando productos indeseables además de los de-
                                                 seados.
                                              n	 La calidad o pureza de las materias primas no es óptima.
                                              La cantidad real de producto que se obtiene se denomina rendimiento real.
                                              El rendimiento real de una reacción se expresa en términos de % mediante la
                                              siguiente expresión:
                                                                          masa delproductoobtenido
                                                          %rendimiento                             ?100
                                                                            masa productto teórico


                    EJEMPLOS

                 La etapa final en la obtención industrial de la aspi-  Moles de aspirina 5 moles de ácido salicílico, o sea,
                 rina, es la reacción del ácido salicílico con el anhí-  0,181  por  la  relación  molar  que  se  observa  en  la
                 drido acético de acuerdo con la siguiente ecuación:  ecuación.
                 C H O   1  C H O            C H O   1  C H O 2    gdeaspirina 5  0,181 moldeaspirina ?  180 gasspirina
                                6
                                  3
                                                            4
                                                 8
                                              9
                                                          2
                                                   4
                       3
                     6
                  7
                              4
                   Ácido    Anhídrido         Ácido      Ácido                                        1mol aspirina
                  salicílico   acético     acetilsalicílico   acético          5 5 32,6g
                 Para ensayar un nuevo método de manipulación de
                 los materiales, un químico realizó la reacción a es-  Esta cantidad de aspirina sería la que se debería obte-
                 cala de laboratorio con 25,0 g de ácido salicílico y un   ner si el rendimiento hubiera sido del 100%.
                 exceso de anhídrido acético (más de 30,0 g). Obtuvo   Como experimentalmente solo se obtuvieron 24,3 g
                 24,3 g de aspirina. ¿Cuál es el rendimiento en por-  de aspirina, entonces el rendimiento será:
                 centaje de la reacción?                                              masa producto real
                                                                     Rendimiento 5                        ? 100
                 El  reactivo  límite  es  el  ácido  salicílico,  ya  que  el       masa producto teericoó
                 anhídrido acético se encuentra en exceso. Como la
                 reacción de obtención de la aspirina se encuentra ba-  Remplazando tenemos: 24,  g 3
                 lanceada, podemos relacionar las relaciones molares   Rendimiento 5    32 6,  ?  100 5  74,5%
                 que corresponden al ácido salicílico y a la aspirina:
                 por cada mol de ácido salicílico se obtiene un mol   Esto significa que mediante el procedimiento de labo-
                 de aspirina.                                      ratorio empleado solo fue posible obtener el 74,5% de
                 Por tanto:                                        lo que teóricamente se esperaba.
                 Molesdeácido salicílico
                                  1mol
                 5  25,0g ?
                           138 g ácidosalicílico
                 5  0,181 mol

           130  © Santillana





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