Problema teórico de rendimiento resuelto

Este problema de ejemplo demuestra cómo calcular la cantidad de reactivo necesaria para producir un producto.

Problema

La aspirina se prepara a partir de la reacción del ácido salicílico (C_{7 7}H_{6 6}O₃) y anhídrido acético (C_{4 4}H_{6 6}O₃) para producir aspirina (C_{9 9}H₈O_{4 4}) y ácido acético (HC₂H₃O₂) La fórmula para esta reacción es

C_{7 7}H_{6 6}O₃ + C_{4 4}H_{6 6}O₃ → C_{9 9}H₈O_{4 4} + HC₂H₃O₂

¿Cuántos gramos de ácido salicílico se necesitan para hacer 1,000 tabletas de 1 gramo de aspirina? (Suponga un rendimiento del 100 por ciento).

Solución

Paso 1: Encuentra la masa molar de aspirina y ácido salicílico.

De la tabla periódica:

Masa molar de C = 12 gramos
Masa molar de H = 1 gramos

Masa molar de O = 16 gramos

MM_aspirina = (9 x 12 gramos) + (8 x 1 gramos) + (4 x 16 gramos)
MM_aspirina = 108 gramos + 8 gramos + 64 gramos
MM_aspirina = 180 gramos

MM_sal = (7 x 12 gramos) + (6 x 1 gramos) + (3 x 16 gramos)
MM_sal = 84 gramos + 6 gramos + 48 gramos
MM_sal = 138 gramos

Paso 2: Encuentre la relación molar entre la aspirina y el ácido salicílico.

Por cada mol de aspirina producido, se necesitaba 1 mol de ácido salicílico. Por lo tanto, la relación molar entre los dos es uno.

Paso 3: Encuentre los gramos de ácido salicílico necesarios.

El camino para resolver este problema comienza con la cantidad de tabletas. La combinación de esto con la cantidad de gramos por tableta dará la cantidad de gramos de aspirina. Usando la masa molar de la aspirina, obtienes la cantidad de moles de aspirina producida. Use este número y la relación molar para encontrar la cantidad de moles de ácido salicílico necesaria. Use la masa molar de ácido salicílico para encontrar los gramos necesarios.

Poniendo todo esto junto:

gramos de ácido salicílico = 1,000 tabletas x 1 g de aspirina / 1 tableta x 1 mol de aspirina / 180 g de aspirina x 1 mol de sal / 1 mol de aspirina x 138 g de sal / 1 mol de sal

gramos de ácido salicílico = 766,67 

Responder

Se necesitan 766.67 gramos de ácido salicílico para producir 1000 tabletas de aspirina de 1 gramo.