Galicia. Examen PAU resuelto de Química. Septiembre 2018

5.      Se  mezclan  20  mL  de  disolución  de  Na₂CO₃   0,15  M  y  50  mL  de disolución de CaCl₂  0,10 M, obteniéndose 0,27 g de un precipitado de CaCO₃.

5.1.  Escriba la reacción que tiene lugar y calcule el porcentaje de rendimiento de la reacción.

5.2.  Describa  el  procedimiento  que  emplearía  en  el  laboratorio  para  separar  el precipitado obtenido, haciendo un esquema del montaje y el material a emplear.

 

5.1.  La reacción que tiene lugar es la siguiente:

 

 

Con los datos del problema:

 

 

 

Vamos a calcular cuál es el reactivo limitante, para eso primero calculamos los moles que tenemos de cada uno de los reactivos:

 

 

 

El reactivo limitante es el carbonato de sodio, ya que, según el ajuste, necesitamos la misma cantidad, en moles, de cada uno de los reactivos, sin embargo, de este compuesto tenemos menos que de cloruro de calcio. Pues bien, a partir de la cantidad del reactivo limitante, calculamos la cantidad de carbonato de calcio que se obtiene:

 

 

 

Estos serían los gramos que se obtendrían si el rendimiento de la reacción fuese del 100%. Como sabemos que realmente se obtuvieron 0,27 g, podemos calcular el rendimiento:

 

 

 

5.2.  El material necesario para llevar a cabo la práctica sería:

 

 

El procedimiento sería:

Con una probeta medimos 20 mL de la disolución de carbonato de sodio y la echamos en un vaso de precipitados. Medimos ahora 50 mL de la disolución de cloruro de calcio 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 montaje sería el siguiente: