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Solución del ejercicio n° 4 de sustancias reaccionantes. Equilibrio y balance de reacciones químicas. Problema resuelto.Ejemplo de cómo determinar las cantidades de las sustancias reaccionantes y de los productos de reacción

Problema n° 4 de estequiometria

Problema n° 4

Se quieren preparar 3.000 kg de amoníaco a partir de la reacción:

N2 + 3·H2 → 2·NH3

Calcular:

  1. Volumen de nitrógeno medido en CNPT necesarios.
  2. Masa de hidrógeno necesaria.

Desarrollo

Datos:

mamoníaco = 3.000 kg

CNPT

Solución

La ecuación de formación del anhídrido nítrico es la siguiente:

N2+3·H22·NH3
2·14,0067 g
28,0134 g
+
+
3·2·1,00797 g
6,04782 g
=
=
2·(14,0067 g + 3·1,00797 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·H22·NH3
22,4 litros
22,4 litros
+
+
3·22,4 litros
67,2 litros
=
=
2·22,4 litros
44,8 litros

a.

Si 3.000 kg de amoníaco = 3.000.000 g, para calcular el volumen nitrógeno medido en CNPT:

34,06122 g de NH322,4 litros de N2
3.000.000 g de NH3Vnitrógeno = (3.000.000 g de NH3)·(22,4 litros de N2):(34,06122 g de NH3)

Resultado (a):

Vnitrógeno = 1.972.918,17 litros de N2

b.

Para calcular la masa hidrógeno:

34,06122 g de NH36,04782 g de H2
3.000.000 g de NH3mhidrógeno = (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

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