Ejemplo, cómo verificar la ley de conservación de la masa
Problema n° 1 de ley de conservación de la masa - TP01
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 | + | H2SO4 | → | BaSO4 | + | 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 BaCl2 | → | 98,076 g de H2SO4 |
10 g de BaCl2 | → | mH2SO4 |
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 | + | H2SO4 | → | BaSO4 | + | 2·HCl | + | H2SO4 |
10 g | + | 90 g | = | 11,2 g | + | 3,5 g | + | 85,3 g |
100 g | = | 100 g |
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Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)
San Martín. Buenos Aires. Argentina.
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