Ejemplo de cómo determinar las cantidades de las sustancias reaccionantes y de los productos de reacción

Problema n° 3 de estequiometria - TP01

Enunciado del ejercicio n° 3

Se hacen reaccionar 5,5 litros de oxígeno medidos en CNPT con cantidad suficiente de nitrógeno, calcular:

a) Los moles de nitrógeno que reaccionan.

b) Volumen de nitrógeno necesario.

c) Número de moléculas del compuesto formado, sabiendo que se obtiene anhídrido nítrico.

V_oxígeno = 5,5 l

CNPT

La ecuación de formación del anhídrido nítrico es la siguiente:

5·O₂ + 2·N₂ → 2·N₂O₅

Calculamos las masas de los moles que intervienen en la reacción en equilibrio:

5·O₂: 5·2·15,9994 g = 159,994 g

2·N₂: 2·2·14,0067 g = 56,0268 g

2·N₂O₅: 2·(2·14,0067 g + 5·15,9994 g) = 216,0208 g

5·O₂	+	2·N₂	→	2·N₂O₅
159,994 g	+	56,0268 g	=	216,0208 g

Recordemos que en CNPT el volumen que ocupa un mol de gas es 22,4 litros, por lo tanto:

5·O₂	+	2·N₂	→	2·N₂O₅
5·22,4 l 112 l	+ +	2·22,4 l 44,8 l	= =	2·22,4 l 44,8 l

Para calcular los moles nitrógeno:

112 l de O₂	→	2 moles de N₂
5,5 l de O₂	→	mol_nitrógeno

mol_nitrógeno = 5,5 l de O₂·2 moles de N₂÷112 l de O₂

Resultado (a):

mol_nitrógeno = 0,098 mol de N₂

Para calcular el volumen nitrógeno:

112 l de O₂	→	44,8 l de N₂
5,5 l de O₂	→	V_nitrógeno

V_nitrógeno = 5,5 l de O₂·44,8 l de N₂÷112 l de O₂

Resultado (b):

V_nitrógeno = 2,2 l de N₂

Recordemos que en un mol hay 6,02·10²³ moléculas, luego:

112 l de O₂	→	6,02·10²³ moléculas de N₂O₅
5,5 l de O₂	→	moléculas de N₂O₅

moléculas de N₂O₅ = 5,5 ls de O₂·6,02·10²³ moléculas de N₂O₅÷112 ls de O₂

Resultado (c):

moléculas _{óxido nítrico} = 2,96·10²² moléculas de N₂O₅

Problema corregido por: @AnaDahbar y Alejandro

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.