Problema n° 7 de estequiometria de las reacciones químicas, reactivos y productos - TP01

Enunciado del ejercicio n° 7

El ácido bromhídrico y el ácido sulfúrico reaccionan según la ecuación:

H₂SO₄ + 2·HBr ⟶ SO₂ + Br₂ + 2·H₂O

Si reaccionan 3 moles de H₂SO₄, calcular:

a) Masa de HBr necesaria.

b) Número de moles de Br₂ formados, sabiendo que la reacción tiene un rendimiento del 90 %.

c) Volumen de SO₂ que se desprende simultáneamente (medidos en CNPT).

Moles_{ácido sulfúrico}

η_reacción = 0,9 (90 %)

CNPT

La ecuación estequiométrica balanceada es la siguiente:

H₂SO₄ + 2·HBr ⟶ SO₂ + Br₂ + 2·H₂O

Calculamos el mol de cada compuesto que interviene en la reacción:

H₂SO₄: 2·1 g + 32 g + 4·16 g = 98 g

2·HBr: 2·(1 g + 80 g) = 162 g

SO₂: 32 g + 2·16 g = 64 g

Br₂: 2·80 g = 160 g

2·H₂O: 2·(2·1 g + 16 g) = 36 g

H₂SO₄	+	2·HBr	⟶	SO₂	+	Br₂	+	2·H₂O
98 g	+	162 g	=	64 g	+	160 g	+	36 g

La masa de HBr será:

1 mol de H₂SO₄	⟶	162 g de HBr
3 mol de H₂SO₄	⟶	m_{ácido bromhídrico}

m_{ácido bromhídrico} = 3 mol de H₂SO₄·162 g de HBr÷1 mol de H₂SO₄

Resultado (a):

m_{ácido bromhídrico} = 486 g de HBr

El número de moles de Br₂ formados al 100 %:

1 mol de H₂SO₄	⟶	1 mol de Br₂
3 mol de H₂SO₄	⟶	mol_bromo

mol_bromo = 3 mol de H₂SO₄·1 mol de Br₂÷1 mol de H₂SO₄

mol_bromo = 3 mol de Br₂ al 100 % de rendimiento.

mol_{bromo 90 %} = mol _bromo·0,90 = 0,9·3 mol de Br₂

Resultado (b):

mol_{bromo 90 %} = mol _bromo·0,90 = 2,7 mol de Br₂

El volumen de dióxido de azufre es:

1 mol de H₂SO₄	⟶	64 g de SO₂ = 22,4 l de SO₂
3 mol de H₂SO₄	⟶	V_{dióxido de azufre}

V_{dióxido de azufre} = 3 mol de H₂SO₄·22,4 l de SO₂÷1 mol de H₂SO₄

Resultado (c):

V_{dióxido de azufre} = 67,2 l de SO₂

Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina

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