Problema n° 5 de estequiometria de las reacciones químicas, reactivos y productos - TP01
Enunciado del ejercicio n° 5
Se quieren obtener 15 litros de dióxido de carbono (CNPT) según la reacción:
Na₂CO₃ + 2·HCl ⟶ CO₂ + H₂O + 2·NaCl
Calcular:
a) Volumen de solución de HCl 38 % P/P (δ = 1,19 g/cm³) necesario.
b) Masa de Na₂CO₃ necesaria.
c) 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 estequiométrica balanceada es la siguiente:
Na₂CO₃ + 2·HCl ⟶ CO₂ + H₂O + 2·NaCl
Calculamos el mol de cada compuesto que interviene en la reacción:
Na₂CO₃: 2·23 g + 12 g + 3·16 g = 106 g
2·HCl: 2·(1 g + 35,5 g) = 73 g
CO₂: 12 g + 2·16 g = 44 g
H₂O: 2·1 g + 16 g = 18 g
2·NaCl: 2·(23 g + 35,5 g) = 117 g
Na₂CO₃ | + | 2·HCl | ⟶ | CO₂ | + | H₂O | + | 2·NaCl |
106 g | + | 73 g | = | 44 g | + | 18 g | + | 117 g |
a)
Para calcular el ácido clorhídrico:
22,4 l de CO₂ | ⟶ | 73 g de HCl |
15 l de CO₂ | ⟶ | mHCl |
mHCl = 15 l de CO₂·73 g de HCl÷22,4 l 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 |
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 l de CO₂ | ⟶ | 106 g de Na₂CO₃ |
15 l de CO₂ | ⟶ | mcarbonato de sodio |
mcarbonato de sodio = 15 l de CO₂·106 g de Na₂CO₃÷22,4 l de CO₂
Resultado (b):
mcarbonato de sodio = 71 g de Na₂CO₃
c)
Para calcular la masa de NaCl:
22,4 l de CO₂ | ⟶ | 117 g de NaCl |
15 l de CO₂ | ⟶ | mcloruro de sodio |
mcloruro de sodio = 15 l de CO₂·117 g de NaCl÷22,4 l de CO₂
Resultado (c):
mcloruro de sodio = 78,35 g de NaCl
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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