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Solución del ejercicio n° 5 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° 5 de estequiometria

Problema n° 5

Se quieren obtener 15 litros de dióxido de carbono (CNPT) según la reacción:

Na2CO3 + 2·HCl → CO2 + H2O + 2·NaCl

Calcular:

  1. Volumen de solución de HCl 38 % P/P (δ = 1,19 g/cm³) necesario.
  2. Masa de Na2CO3 necesaria.
  3. Masa de NaCl que se forma.

Desarrollo

Datos:

Vdióxido de carbono = 15 l

δHCl = 1,19 g/cm³

CNPT

Fórmulas:

δ = m/V

Solución

La ecuación estequeométrica es la siguiente:

Na2CO3+2·HClCO2+H2O+2·NaCl
2·23 g + 12 g + 3·16 g
106 g
+
+
2·(1 g + 35,5 g)
73 g
=
=
12 g + 2·16 g
44 g
+
+
2·1 g + 16 g
18 g
+
+
2·(23 g + 35,5 g)
117 g

a.

Para calcular el ácido clorhídrico:

22,4 litros de CO273 g de HCl
15 litros de CO2mHCl = (15 litros de CO2)·(73 g de HCl):(22,4 litros de CO2)

mHCl = 48,88 g de HCl puro.

Para calcular el volumen de solución de HCl 38 % p/p:

38 %48,88 g
100 %msolución = (100 %)·(48,88 g):(38 %)

msolución = 128,63 g

Si δ = m/V ⇒ V = m/δ

V = (128,63 g)/(1,19 g/cm³)

Resultado (a):

V = 108,1 cm³

b.

Para calcular la masa de Na2CO3:

22,4 litros de CO2106 g de Na2CO3
15 litros de CO2mcarbonato de sodio = (15 litros de CO2)·(106 g de Na2CO3):(22,4 litros de CO2)

Resultado (b):

mcarbonato de sodio = 71 g de Na2CO3

c.

Para calcular la masa de NaCl:

22,4 litros de CO2117 g de NaCl
15 litros de CO2mcloruro de sodio = (15 litros de CO2)·(117 g de NaCl):(22,4 litros de CO2)

Resultado (c):

mcloruro de sodio = 78,35 g de NaCl

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