Enunciado del ejercicio n° 6
El cobre reacciona con el ácido sulfúrico según la ecuación:
2·H₂SO₄ + Cu ⟶ SO₂ + CuSO₄ + 2·H₂O
Si se tienen 30 g de cobre y 200 g de H₂SO₄, calcular:
a) ¿Qué reactivo está en exceso y en qué cantidad?
b) Número de moles de SO₂ que se desprenden.
c) Masa de CuSO₄ que se forma.
Desarrollo
Datos:
mcobre = 30 g
mácido sulfúrico = 200 g
Solución
La ecuación estequiométrica balanceada es la siguiente:
2·H₂SO₄ + Cu ⟶ SO₂ + CuSO₄ + 2·H₂O
Calculamos el mol de cada compuesto que interviene en la reacción:
2·H₂SO₄: 2·(2·1 g + 32 g + 4·16 g) = 196 g
Cu: 63,5 g
SO₂: 32 g + 2·16 g = 64 g
CuSO₄: 63,5 g + 32 + g 4·16 g = 159,5 g
2·H₂O: 2·(2·1 g + 16 g) = 36 g
2·H₂SO₄ | + | Cu | ⟶ | SO₂ | + | CuSO₄ | + | 2·H₂O |
196 g | + | 63,5 g | = | 64 g | + | 159,5 g | + | 36 g |
a)
Para calcular el reactivo que está en exceso comenzamos por cualquiera de los involucrados:
63,5 g de Cu | ⟶ | 196 g de H₂SO₄ |
30 g de Cu | ⟶ | mácido sulfúrico |
mácido sulfúrico = 30 g de Cu·196 g de H₂SO₄÷63,5 g de Cu
mácido sulfúrico = 92,6 g de H₂SO₄
200 g de H₂SO₄ - 92,6 g de H₂SO₄ = 107,4 g de H₂SO₄
Resultado, el ácido sulfúrico está en exceso y en la cantidad de:
107,4 g de H₂SO₄
A partir de acá tomamos como dato los 30 g de Cu.
b)
El número de moles de SO₂ que se desprenden será:
63,5 g de Cu | ⟶ | 1 mol de SO₂ |
30 g de Cu | ⟶ | mdióxido de azufre |
mdióxido de azufre = 30 g de Cu·1 mol de SO₂÷63,5 g de Cu
Resultado (b):
mdióxido de azufre = 0,47 mol de SO₂
c)
La masa de CuSO₄ será:
63,5 g de Cu | ⟶ | 159,5 g de CuSO₄ |
30 g de Cu | ⟶ | msulfato cúprico |
msulfato cúprico = 30 g de Cu·159,5 g de CuSO₄÷63,5 g de Cu
Resultado (c):
msulfato cúprico = 75,35 g de CuSO₄
Autor: . Argentina