Ejemplo de cómo determinar las cantidades de las sustancias reaccionantes y de los productos de reacción
Problema n° 6 de estequiometria - TP01
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 las masas de los moles que intervienen en la reacción en equilibrio:
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
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Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)
San Martín. Buenos Aires. Argentina.
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