Problema n° 5 de estequiometria de las reacciones químicas - 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·HClCO2+H2O+2·NaCl
106 g+73 g=44 g+18 g+117 g

a)

Para calcular el ácido clorhídrico:

22,4 l de CO273 g de HCl
15 l de CO2mHCl

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 CO2106 g de Na2CO3
15 l de CO2mcarbonato 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 CO2117 g de NaCl
15 l de CO2mcloruro 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

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

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