Problema n° 4 de estequiometria - TP01
Enunciado del ejercicio n° 4
Se quieren preparar 3.000 kg de amoníaco a partir de la reacción:
N2 + 3·H2 ⟶ 2·NH3
Calcular:
a) Volumen de nitrógeno medido en CNPT necesarios.
b) Masa de hidrógeno necesaria.
Desarrollo
Datos:
mamoníaco = 3.000 kg
CNPT
Solución
La ecuación de formación del anhídrido nítrico es la siguiente:
N2 + 3·H2 ⟶ 2·NH3
Calculamos las masas de los moles que intervienen en la reacción en equilibrio:
N2: 2·14,0067 g = 28,0134 g
3·H2: 3·2·1,00797 g = 6,04782 g
2·NH3: 2·(14,0067 g + 3·1,00797 g) = 34,06122 g
| N2 | + | 3·H2 | ⟶ | 2·NH3 |
| 28,0134 g | + | 6,04782 g | = | 34,06122 g |
Recordemos que en CNPT el volumen que ocupa un mol de gas es 22,4 litros, por lo tanto:
| N2 | + | 3·H2 | ⟶ | 2·NH3 |
| 22,4 l 22,4 l | + + | 3·22,4 l 67,2 l | = = | 2·22,4 l 44,8 l |
a)
Si 3.000 kg de amoníaco = 3.000.000 g, para calcular el volumen nitrógeno medido en CNPT:
| 34,06122 g de NH3 | ⟶ | 22,4 l de N2 |
| 3.000.000 g de NH3 | ⟶ | Vnitrógeno |
Vnitrógeno = 3.000.000 g de NH3·22,4 l de N2÷34,06122 g de NH3
Resultado (a):
Vnitrógeno = 1.972.918,17 l de N2
b)
Para calcular la masa hidrógeno:
| 34,06122 g de NH3 | ⟶ | 6,04782 g de H2 |
| 3.000.000 g de NH3 | ⟶ | mhidrógeno |
mhidrógeno = 3.000.000 g de NH3·6,04782 g de H2÷34,06122 g de NH3
mhidrógeno = 532.672,053 g de H2
Resultado (b):
mhidrógeno = 532,67 kg de H2
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
Ejemplo de cómo determinar las cantidades de las sustancias reaccionantes y de los productos de reacción