Para el lanzamiento de un cohete espacial se utiliza aluminio metálico y perclorato de amonio, NH4ClO4, como combustible sólido de cohetes reutilizables. La ecuación de la reacción es: Y se sabe que se utilizan 7.75 g de Al y 9.32 g de NH4ClO4. a) ¿Determine el rendimiento teórico del cloruro de aluminio ( formado? b) ¿Si el rendimiento de la reacción es del 73%, ¿Cuántas moléculas de cloruro de aluminio se formaron en el despegue de la nave?
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a) El rendimiento teórico del cloruro de aluminio es 3.529 g AlCl3.
b) Las moléculas de cloruro de aluminio son 1.16*10²² .
El rendimiento teórico y la cantidad de moléculas de Cloruro de aluminio (AlCl3) se calculan mediante los factores de conversión correspondientes, basados en la reacción química balanceada entre el aluminio metálico y el perclorato de amonio, de la siguiente manera :
Ecuación de la reacción :
3Al +3NH4ClO4 → Al2O3 + AlCl3+ 6H2O+3NO
81 g 352.5g 102 g 133.5 g 108 g 90g
7.75 g Al
9.32 g NH4ClO4
a) Rend Teórico = cantidad de AlCl3 formado=?
b) %R= 73%
moléculas AlCl3 =?
7.75 g Al * 352.5 g NH4ClO4/ 81 g Al= 33.72 g NH4ClO4
9.32 g NH4ClO4 * 81 g Al/ 352.5 g NH4ClO4 = 2.14 g Al
El reactivo limitante es : NH4ClO4 .
a) El rendimiento teórico es :
9.32 g NH4ClO4 * 133.5 g AlCl3 / 352.5 g NH4ClO4 = 3.529 g AlCl3 .
b) %R = Rend real /rend teórico *100
se despeja el rendimiento real :
Rend real = %R* Rend teórico /100
Rend real = 73%* 3.529 g AlCl3/100
Rend real= 2.576 g AlCl3
2.576 g AlCl3* 1 mol AlCl3/ 133.5 g AlCl3 * 6.02*10²³ moléculas AlCl3/1 mol AlCl3 = 1.16*10²² moléculas AlCl3.