Calculo reacciones
Se trata de resolver un problema de 1º de bachiller
Se hacen reaccionar 800 gr de piedra caliza (CO3Ca) con una disolución de ClH del 40% en peso y densidad 1,2 gr/cm3. Se pide:
A) El peso de cloruro cálcico obtenido
b) los litros de disolución de ClH consumidos en la reacción
Y mi pregunta es ¿para qué se dan el porcentaje en peso del ClH y la densidad?. ¿No es suficiente para resolver el problema el dato del porcentaje, por el cual sabemos la pureza del producto utilizado?
Se hacen reaccionar 800 gr de piedra caliza (CO3Ca) con una disolución de ClH del 40% en peso y densidad 1,2 gr/cm3. Se pide:
A) El peso de cloruro cálcico obtenido
b) los litros de disolución de ClH consumidos en la reacción
Y mi pregunta es ¿para qué se dan el porcentaje en peso del ClH y la densidad?. ¿No es suficiente para resolver el problema el dato del porcentaje, por el cual sabemos la pureza del producto utilizado?
2 Respuestas
Respuesta de zelipe
1
Las reacciones se escriben mol a mol, es decir por ejemplo 2 X + 3 Y --> 4 Z
Lo primero es conocer la reacción que tiene lugar entre la roca caliza y el ClH. Supongo que os habrán escrito cual es la reacción. Supongamos que el CaCO3 pasa a H2CO3 entonces el CIH se transforma en Ca(Cl)2 con lo que la reacción pasaría a
2 CIH + CaCO3 --> H2CO3 + Ca(CI)2
Como puedes ver la reacción está ajustada pues hay los mismos números de carbono a la izquierda que a la derecha de la flecha, los mismos números de H, de Ca, de todo. Es decir no nos inventamos ningún mol de nada, todo lo que está a la izquierda se mezcla y pasa a ser otra cosa pero sin desaparecer, por explicarlo de algún modo.
Volviendo al tema, tu tienes el peso de cada reactivo, pero como te comenté antes necesitas saber los moles que tienes de uno y otro. ¿Cómo calculas los moles? Pues dividiendo los gramos de elemento entre su peso molar.
En el caso de CaCO3 800 gramos dividido entre su Pm = 100.8gm/mol por lo que tenemos más o menos 8 moles de CaCO3
Viendo la reacción estos 8 moles reaccionan con 16 moles de CLH para formar 8 moles de CaCl2 y 8 moles de H2CO3.
Como se forman 8 moles de CaCl2 si multiplicamos por el Pm tendremos los gramos formados de cloruro cálcico
Pm(CaCl2) = 111
Así pues los gramos de CaCL2= 888 gramos
Con la reacción que hemos escrito antes necesitamos el doble de moles de CIH que de CaCO3, o sea que necesitaríamos 16 moles para que la reacción fuese completa.
Así ahora vamos de los moles de cloruro hacia delante, 16 moles de CLH son multiplicando por su peso molecular Pm=35.5 --> 568 gramos de CLH como sabemos la densidad de ese cloruro, sabemos que 568/1.2 = 473.33 cl de disolución pura de CLH y como la disolución original de la que tienen que salir todo este CLH es de un 40% en peso, pues dividiendo esto por 0'4 obtenemos los litros de disolución inicial consumidos.
473.33/0.4 = 1183.3 cl
= 1.183 litros consumidos
Si tienes alguna duda consúltame
Lo primero es conocer la reacción que tiene lugar entre la roca caliza y el ClH. Supongo que os habrán escrito cual es la reacción. Supongamos que el CaCO3 pasa a H2CO3 entonces el CIH se transforma en Ca(Cl)2 con lo que la reacción pasaría a
2 CIH + CaCO3 --> H2CO3 + Ca(CI)2
Como puedes ver la reacción está ajustada pues hay los mismos números de carbono a la izquierda que a la derecha de la flecha, los mismos números de H, de Ca, de todo. Es decir no nos inventamos ningún mol de nada, todo lo que está a la izquierda se mezcla y pasa a ser otra cosa pero sin desaparecer, por explicarlo de algún modo.
Volviendo al tema, tu tienes el peso de cada reactivo, pero como te comenté antes necesitas saber los moles que tienes de uno y otro. ¿Cómo calculas los moles? Pues dividiendo los gramos de elemento entre su peso molar.
En el caso de CaCO3 800 gramos dividido entre su Pm = 100.8gm/mol por lo que tenemos más o menos 8 moles de CaCO3
Viendo la reacción estos 8 moles reaccionan con 16 moles de CLH para formar 8 moles de CaCl2 y 8 moles de H2CO3.
Como se forman 8 moles de CaCl2 si multiplicamos por el Pm tendremos los gramos formados de cloruro cálcico
Pm(CaCl2) = 111
Así pues los gramos de CaCL2= 888 gramos
Con la reacción que hemos escrito antes necesitamos el doble de moles de CIH que de CaCO3, o sea que necesitaríamos 16 moles para que la reacción fuese completa.
Así ahora vamos de los moles de cloruro hacia delante, 16 moles de CLH son multiplicando por su peso molecular Pm=35.5 --> 568 gramos de CLH como sabemos la densidad de ese cloruro, sabemos que 568/1.2 = 473.33 cl de disolución pura de CLH y como la disolución original de la que tienen que salir todo este CLH es de un 40% en peso, pues dividiendo esto por 0'4 obtenemos los litros de disolución inicial consumidos.
473.33/0.4 = 1183.3 cl
= 1.183 litros consumidos
Si tienes alguna duda consúltame
De acuerdo, muchas gracias.
Entiendo perfectamente el problema hasta la obtención de los 568 gr de ClH.
A partir de aquí es donde no veo el camino.
Utilizo la densidad y obtengo el Cl puro. Luego la disolución, y obtengo el producto impuro utilizado.
Pero si tenia una densidad de 1,2gr/cc, después de haber sido diluido al 40% esa densidad ha dejado de existir, por tanto el enunciado no me puede decir:
"... Disolución de ClH del 40% en peso y densidad 1,2 gr/cm3..."
¿O sí lo puede decir? ¿Es correcto?
Ademas dice disolución en peso y tal como lo hemos aplicado después de aplicar la densidad, la hemos aplicado en volúmenes.
Gracias por su interés
Entiendo perfectamente el problema hasta la obtención de los 568 gr de ClH.
A partir de aquí es donde no veo el camino.
Utilizo la densidad y obtengo el Cl puro. Luego la disolución, y obtengo el producto impuro utilizado.
Pero si tenia una densidad de 1,2gr/cc, después de haber sido diluido al 40% esa densidad ha dejado de existir, por tanto el enunciado no me puede decir:
"... Disolución de ClH del 40% en peso y densidad 1,2 gr/cm3..."
¿O sí lo puede decir? ¿Es correcto?
Ademas dice disolución en peso y tal como lo hemos aplicado después de aplicar la densidad, la hemos aplicado en volúmenes.
Gracias por su interés
Como bien dices el enunciado del problema puede inducir a engaños, podemos entender que la densidad dada como dato es la del HCl puro o podemos entender que la densidad es de la disolución de HCl con agua. Según lo tomemos de una forma u otra la respuesta al problema variará, pero yo creo que si lo anotas en la resolución del problema, e indicas que eres consciente de que haciendo una cosa u otra varia el resultado, el profesor valorará mucho más tu respuesta que si solamente le dieses el dato correcto. Es tan importante entender de donde sale cada información y cual el camino a seguir, como que des el resultado matemático preciso.
Creo que entiendes bastante bien este tipo de problemas, y tendrás apuros en los siguientes.
Creo que entiendes bastante bien este tipo de problemas, y tendrás apuros en los siguientes.
Respuesta de janderkla
1
Te dan la densidad y el % en peso para que puedas hacer lo siguiente:
Gr de caliza -> moles de caliza -> Con la equacion estequiometrica de la reacción -> moles de HCl -> con el peso molecular -> gramos de HCl -> con el 40% -> gramos de disolución del 40% -> con la densidad -> litros de HCl.
Fíjate que necesitas los datos para poder determinar los litros de HCl del 40% que es justo lo que te preguntan en el apartado B.
De todas formas hay veces que te dan datos innecesarios para despistar y debes saber que esos datos no los necesitas sin que sirvan para despistarte.
Gr de caliza -> moles de caliza -> Con la equacion estequiometrica de la reacción -> moles de HCl -> con el peso molecular -> gramos de HCl -> con el 40% -> gramos de disolución del 40% -> con la densidad -> litros de HCl.
Fíjate que necesitas los datos para poder determinar los litros de HCl del 40% que es justo lo que te preguntan en el apartado B.
De todas formas hay veces que te dan datos innecesarios para despistar y debes saber que esos datos no los necesitas sin que sirvan para despistarte.