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Ejemplo, cómo verificar la ley de conservación de la masa

Problema n° 1 de ley de conservación de la masa

Enunciado del ejercicio n° 1

En un sistema cerrado cuya masa total es de 100 g, se hacen reaccionar 10 g de cloruro de bario (BaCl2) con la cantidad correspondiente de ácido sulfúrico (H2SO4), para dar sulfato de bario (BaSO4) y ácido clorhídrico (HCl), ¿cuál es la masa del sistema al final de la reacción?

Desarrollo

Datos:

mT = 100 g

mBaCl2 = 10 g

Solución

Por tratarse de un sistema cerrado la masa final de la reacción debe ser de 100 g cumpliendo con la ley de conservación de la masa o la primera ley de Lavoisier.

Verifiquemos, la ecuación estequiométrica es la siguiente:

BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2·HCl

Calculamos las masas de los moles que intervienen en la reacción en equilibrio:

BaCl2: 137,34 g + 2·35,453 g = 208,246 g

H2SO4: 2·1,00797 g + 32,064 g + 4·15,9994 g = 98,07754 g ≅ 98,076 g

BaSO4: 137,34 g + 32,064 g + 4·15,9994 g = 233,4016 g ≅ 233,4 g

2·HCl: 2·(1,00797 g + 35,453 g) = 72,92194 g ≅ 72,922 g

BaCl2+H2SO4BaSO4+2·HCl
208,246 g+98,076 g=233,4 g+72,922 g
306,322 g=306,322 g

Mediante regla de tres simple calculamos que masa de ácido sulfúrico necesaria:

208,246 g de BaCl298,076 g de H2SO4
10 g de BaCl2mH2SO4

mH2SO4 = 10 g de BaCl2·98,076 g de H2SO4÷208,246 g de BaCl2

mH2SO4 = 4,71 g de H2SO4

Esto indica que hay ácido sulfúrico en exceso.

BaCl2+H2SO4BaSO4+2·HCl+H2SO4
10 g+90 g=11,2 g+3,5 g+85,3 g
100 g=100 g

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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