Reacciones químicas
Hacemos reaccionar cierta masa de carbonato de calcio con ácido clorhídrico 3M. En el proceso se obtienen dióxido de carbono, agua y cloruro de calcio. Teniendo en cuenta que se obtienen 1,23 m3 de dióxido de carbono medidos a 27º y 770 mm de Hg, calcula:
a) La masa de carbonato de calcio que ha reaccionado
b) El volumen de disolución 3M de ácido clorhídrico que ha reaccionado
Datos: Ca=40,1; C=12; O=16; H=1; Cl=35,5; R=0,082atm.L/K.mol
Solución
- Escribimos la reacción química
CaCO3 + HCl → CO2 + H2O + CaCL2
- Ajustamos la reacción, es decir, garantizamos que existe el mismo número de átomos de cada tipo en ambos lados de la reacción ( siempre dejamos para el final H y O )
CaCO3 + 2HCl → CO2 + H2O + CaCl2
- Pasamos a moles las cantidades que nos dan, en este caso de rpoductos.
Como CO2 es un gas y nos están dando datos de presión y temperatura, utilizamos la ecuación de los gases ideales:
T=27ºC=300K
P=770mmHg=770/760=1,01atm
V=1,23m3=1230dm3=1230L
pV=nRT → n=pV/RT=1,01.1230/0,082.300=50,50moles
- Calculamos los moles de carbonato de calcio a partir de los de CO2 utilizando la estequiometría de la reacción.
Si 1mol de CO2 se produce cuando reacciona 1 mol de CaCO3
50,50moles de CO2 se producen cuando reaccionan x=50,50 moles de CaCO3
Como nos piden masa, pasamos los moles a gramos utilizando el peso molecular.
PM(CaCO3)=100g/mol
m=n.PM=50,50.100=5050g
b) Por la estequiometría de la reacción sabemos que:
1mol de carbonato de calcio reacciona con 2 moles de ácido clorhídrico
50,50moles reaccionarán con x=101moles de HCl
Como el HCl se saca de una disolución 3M y necesitamos 101,68moles
M=n/V → V=n/M=101/3=33,67L
Tags: Estequiometría, reactivo en exceso, reactivo limitante