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:

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

Desarrollo

Datos:

m_amoníaco = 3.000 kg

CNPT

Solución

La ecuación de formación del anhídrido nítrico es la siguiente:

N₂	+	3·H₂	→	2·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·H₂	→	2·NH₃
22,4 litros 22,4 litros	+ +	3·22,4 litros 67,2 litros	= =	2·22,4 litros 44,8 litros

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

Resultado (a):

V_nitrógeno = 1.972.918,17 litros de N₂

Para calcular la masa hidrógeno:

34,06122 g de NH₃	→	6,04782 g de H₂
3.000.000 g de NH₃	→	m_hidrógeno = (3.000.000 g de NH₃)·(6,04782 g de H₂):(34,06122 g de NH₃)

m_hidrógeno = 532.672,053 g de H₂

Resultado (b):

m_hidrógeno = 532,67 kg de H₂

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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