H O KMnO H SO K SO MnSO O H O + + → + + + aH O bKMnO dH
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http://www.matematicaaplicada.info jezasoft@gmail.com 1 de 7 MATEMÁTICA APLICADA TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE FARMACIA QUÍMICA GENERAL SOLUCIÓN TALLER EN CLASE DE BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS Y BALANCE DE MATERIA(2) Pereira, 24 de Noviembre de 2011 Con base en la siguiente ecuación de reacción química: H 2O2 + KMnO4 + H 2 SO4 → K 2 SO4 + MnSO4 + O2 + H 2O a) Realizar el balanceo de la ecuación química por el método algebraico. b) Calcular el balance de materia de la reacción química, si se cuenta con 1250g de H2SO4 como reactivo límite. SOLUCIÓN Asignándole literales a los coeficientes molares de cada uno de los compuestos de la ecuación química, tanto a los reactivos como a los productos. aH 2O2 + bKMnO4 + dH 2 SO4 → eK 2 SO4 + fMnSO4 + gO2 + hH 2O Realizando en balance de elementos químicos en la ecuación: H : 2 a + 2 d = 2h 1 O : 2a + 4b + 4d = 4e + 4 f + 2 g + h 2 K : b = 2e 3 Mn : b = f 4 S :d = e+ f 5 Asignándole valores arbitrarios a dos de las variables, elegidas de forma http://www.matematicaaplicada.info jezasoft@gmail.com 2 de 7 MATEMÁTICA APLICADA TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE FARMACIA QUÍMICA GENERAL SOLUCIÓN TALLER EN CLASE DE BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS Y BALANCE DE MATERIA(2) Pereira, 24 de Noviembre de 2011 arbitraria: a =1 y b = 2 Reemplazare los valores en las ecuaciones iniciales con el objeto de obtener las magnitudes de las variables faltantes: 2a + 2d = 2h 1 2 + 2d = 2h → h = 1 + d 6 b = 2e 3 b e = → e =1 2 b= f 4 f =2 d = e+ f 5 d = 1+ 2 → d = 3 h = 1+ d 6 h = 1+ 3 → h = 4 2a + 4b + 4d = 4e + 4 f + 2 g + h 2 http://www.matematicaaplicada.info jezasoft@gmail.com 3 de 7 MATEMÁTICA APLICADA TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE FARMACIA QUÍMICA GENERAL SOLUCIÓN TALLER EN CLASE DE BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS Y BALANCE DE MATERIA(2) Pereira, 24 de Noviembre de 2011 2a + 4b + 4d − ( 4e + 4 f + h ) g= 2 2 (1) + 4 ( 2 ) + 4 ( 3) − ( 4 (1) + 4 ( 2 ) + 4 ) g= 2 2 + 8 + 12 − ( 4 + 8 + 4 ) g= 2 22 − 16 6 g= = →g =3 2 2 Concluyendo, la ecuación balanceada es: H 2O2 + 2 KMnO4 + 3H 2 SO4 → K 2 SO4 + 2MnSO4 + 3O2 + 4 H 2O PESOS MOLECULARES DE LOS COMPUESTOS g g PM H 2O2 = 34 ; PM KMnO4 = 158.02 mol mol g g PM H 2 SO4 = 98.06 ; PM K2 SO4 = 174.24 mol mol g g PM MnSO4 = 151 ; PM O2 = 32 mol mol http://www.matematicaaplicada.info jezasoft@gmail.com 4 de 7 MATEMÁTICA APLICADA TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE FARMACIA QUÍMICA GENERAL SOLUCIÓN TALLER EN CLASE DE BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS Y BALANCE DE MATERIA(2) Pereira, 24 de Noviembre de 2011 PM H 2O g = 18 mol BALANCE DE MASA DE REACTIVOS 1mol _ de _ H 2 SO4 1250 g _ de _ H 2 SO4 × × 98.06 g _ de _ H 2 SO4 1mol _ de _ H 2O2 34 g _ de _ H 2O2 × × = 3mol _ de _ H 2 SO4 1mol _ de _ H 2O2 = 144.46 g _ de _ H 2O2 masa _ de _ H 2O2 = 144.46 g _ de _ H 2O2 1mol _ de _ H 2 SO4 × 98.06 g _ de _ H 2 SO4 2mol _ de _ KMnO4 158.02 g _ de _ KMnO4 × × = 3mol _ de _ H 2 SO4 1mol _ de _ KMnO4 = 1342.88 g _ de _ KMnO4 1250 g _ de _ H 2 SO4 × masa _ de _ KMnO4 = 1342.88 g _ de _ KMnO4 http://www.matematicaaplicada.info jezasoft@gmail.com 5 de 7 MATEMÁTICA APLICADA TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE FARMACIA QUÍMICA GENERAL SOLUCIÓN TALLER EN CLASE DE BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS Y BALANCE DE MATERIA(2) Pereira, 24 de Noviembre de 2011 BALANCE DE MASA DE PRODUCTOS 1mol _ de _ H 2 SO4 × 98.06 g _ de _ H 2 SO4 1mol _ de _ K 2 SO4 174.24 g _ de _ K 2 SO4 × × = 3mol _ de _ H 2 SO4 1mol _ de _ K 2 SO4 = 740.36 g _ de _ K 2 SO4 1250 g _ de _ H 2 SO4 × masa _ de _ K 2 SO4 = 740.36 g _ de _ K 2 SO4 1mol _ de _ H 2 SO4 1250 g _ de _ H 2 SO4 × × 98.06 g _ de _ H 2 SO4 2mol _ de _ MnSO4 151g _ de _ MnSO4 × × = 3mol _ de _ H 2 SO4 1mol _ de _ MnSO4 = 1283.14 g _ de _ MnSO4 masa _ de _ MnSO4 = 1283.14 g _ de _ MnSO4 1mol _ de _ H 2 SO4 1250 g _ de _ H 2 SO4 × × 98.06 g _ de _ H 2 SO4 http://www.matematicaaplicada.info jezasoft@gmail.com 6 de 7 MATEMÁTICA APLICADA TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE FARMACIA QUÍMICA GENERAL SOLUCIÓN TALLER EN CLASE DE BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS Y BALANCE DE MATERIA(2) Pereira, 24 de Noviembre de 2011 3mol _ de _ O2 32 g _ de _ O2 × × = 3mol _ de _ H 2 SO4 1mol _ de _ O2 = 407.91g _ de _ O2 masa _ de _ O2 = 407.91g _ de _ O2 1mol _ de _ H 2 SO4 1250 g _ de _ H 2 SO4 × × 98.06 g _ de _ H 2 SO4 4mol _ de _ H 2O 18 g _ de _ H 2O × × = 3mol _ de _ H 2 SO4 1mol _ de _ H 2O = 305.93g _ de _ H 2O masa _ de _ H 2O = 305.93g _ de _ H 2O http://www.matematicaaplicada.info jezasoft@gmail.com 7 de 7 MATEMÁTICA APLICADA TECNOLOGÍA EN REGENCIA DE FARMACIA QUÍMICA GENERAL SOLUCIÓN TALLER EN CLASE DE BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS Y BALANCE DE MATERIA(2) Pereira, 24 de Noviembre de 2011 BALANCE DE MATERIA COMPUESTOS H 2 SO4 H 2O2 KMnO4 REACTIVOS PRODUCTOS (g) (g) 1250.00 144.46 1342.88 K 2 SO4 740.36 MnSO4 1283.14 O2 407.91 H 2O 305.93 2737.34 TOTALES 2737.34
