Galicia. Examen PAU resuelto de Química. Junio 2024

PREGUNTA 7

Se mezclan 20 mL de una disolución de cloruro de bario 1,0 M con 50 mL de una disolución de sulfato de potasio 1,0 M obteniéndose cloruro de potasio y un precipitado de sulfato de bario.

7.1. Escriba la reacción que tiene lugar y calcule el rendimiento de la reacción si se obtienen 3,5 g de sulfato de bario.

7.2. Explique detalladamente cómo procedería en el laboratorio para llevar a cabo la separación del precipitado obtenido empleando una filtración a vacío, indicando todo el material necesario.

 

7.1.  La reacción que tiene lugar es la siguiente:

 

 

El compuesto menos soluble es el que precipita, en este caso el sulfato de bario. Calculamos los gramos de precipitado:

 

 

 

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 cloruro de bario, 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 sulfato de potasio. Pues bien, a partir de la cantidad del reactivo limitante, calculamos la cantidad de sulfato de bario que se obtiene:

 

 

 

Como el enunciado nos dice la cantidad real que se obtuvo podemos calcular el rendimiento del proceso:

 

 

 

 

7.2.  El material y reactivos necesarios para la práctica son:

 

 

 

El procedimiento sería:

Con una probeta medimos 20 mL de la disolución de cloruro de bario y la echamos en un vaso de precipitados. Medimos ahora otros 50 mL de la disolución de sulfato de potasio y lo añadimos al mismo vaso de precipitados de antes. En ese momento aparecerá un precipitado de sulfato de bario. 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: