Galicia. Examen PAU resuelto de Química. Septiembre 2016
5.
5.1. 2,0 g de CaCl2 se disuelven en 25 mL de agua y 3,0 g de Na2CO3 en otros 25 mL de agua. Seguidamente se mezclan las dos disoluciones. Escriba la reacción que tiene lugar identificando el precipitado que se produce y la cantidad máxima que se podría obtener.
5.2. Describa la operación que emplearía en el laboratorio para separar el precipitado obtenido, dibujando el montaje y el material empleado.
5.1. La reacción que tiene lugar es la siguiente:
El compuesto que precipita es el carbonato de calcio. Para poder calcular la cantidad que se obtiene, si el rendimiento de la reacción fuera del 100%, necesitamos saber cuál es el reactivo limitante. Para ello, calculamos los moles de cada uno de los reactivos:
A partir de los moles de uno de ellos, por ejemplo del cloruro de calcio, vamos a calcular los moles que necesitaríamos del otro, del carbonato de sodio:
Como de carbonato de sodio tengo más cantidad de la que necesito es el reactivo en exceso, por lo tanto, el reactivo limitante será el cloruro de calcio. Es entonces a partir de este último, y teniendo en cuenta la estequiometria de la reacción, del que se calcula la cantidad que se obtendría de carbonato de calcio:
La cantidad máxima que se podría obtener de carbonato de calcio, si el rendimiento de la reacción fuera del 100% es de 1,8 g.
5.2. El procedimiento sería:
Con una probeta medimos 25 mL de la disolución de cloruro de calcio y la echamos en un vaso de precipitados. Medimos ahora otros 25 mL de la disolución de carbonato de sodio y lo añadimos al mismo vaso de precipitados de antes. En ese momento aparecerá un precipitado de carbonato de calcio. Para ayudar a la precipitación se puede enfriar el vaso de precipitados o bien con hielo o bien poniéndolo debajo del chorro de agua del grifo.
Se prepara el embudo Büchner, el matraz kitasato y la trompa de vacío. Se coloca el papel de filtro en el embudo y filtramos la disolución para separar el precipitado, que nos quedará en el papel. Se deben recoger los restos que nos quedan en el vaso echando agua destilada y filtrando nuevamente. Se deja secar el precipitado y se pesa descontando la masa del papel de filtro.
El dibujo del montaje sería el siguiente: