Càlcul de la massa d’oxigen obtinguda per descomposició tèrmica de clorat de potassi

Un mètode comú per a la preparació d’oxigen gasós al laboratori utilitza la descomposició tèrmica de clorat de potassi (KClO$_3$). Suposant que la descomposició és completa, calculem el nombre de grams d’O$_2$ gasós que s’obtindran a partir de 46,0 g de KClO$_3$. (Els productes són KCl i O$_2$.)

1. Equació química balancejada

La reacció és:
$$2 \text{KClO}_3 (s) \rightarrow 2 \text{KCl} (­s) + 3 \text{O}_2 (g)$$

2. Masses molars

• KClO₃: $39,10 + 35,45 + 3 \times 16,00 = 122,55 \, \text{g/mol}$
• O₂: $2 \times 16,00 = 32,00 \, \text{g/mol}$

3. Mols de KClO₃ inicials

$$n(\text{KClO}_3) = \frac{46,0 \, \text{g}}{122,55 \, \text{g/mol}} = 0,375 \, \text{mol}$$

4. Relació estequiomètrica

D’acord amb l’equació, $2$ mol de KClO₃ produeixen $3$ mol d’O₂.
Per tant, la relació és $\frac{3 \, \text{mol O}_2}{2 \, \text{mol KClO}_3}$.

5. Mols d’O₂ produïts

$$n(\text{O}_2) = 0,375 \, \text{mol KClO}_3 \times \frac{3}{2} = 0,563 \, \text{mol}$$

6. Massa d’O₂

$$m(\text{O}_2) = 0,563 \, \text{mol} \times 32,00 \, \text{g/mol} = 18,0 \, \text{g}$$

Resposta final: S’obtindran 18,0 g d’O₂ gasós.