(soluciones)Se hacen reaccionar 17,5 g de cinc con una disolución acuosa de cloruro de hidrógeno al 35 %m y 1,18 g/mL de den..
Se hacen reaccionar 17,5 g de cinc con una disolución acuosa de cloruro de hidrógeno al 35 %
m y 1,18 g/mL de densidad
Zn(s) + HCl(ac) → ZnCl2(ac) + H2(g)
Se pide: (a) calcular el volumen de ácido necesario para una reacción completa (consumo total de
los reactivos); (b) Si se coloca a reaccionar esa cantidad de zinc con 0,0200 L de la dicolucion de
HCl, y además se conoce que el rendimiento de la reacción es del 87%, ¿cúantos gramos de cloruro
de cinc se forman?
1 Respuesta
Moles de Zn = 17,5 / 65,4 = 0,27 mol Zn
Como cada mol de Zn reacciona con 2 mol de HCl, harán falta
2 · 0,27 = 0,54 mol de HCl
Estos moles tienen una masa de
0,54 mol · 36,5 g/mol = 19,71 g
La masa de disolución que contiene estos g de HCl es
19,71 · 100 / 35 =56,3 g de disolución de HCl
Estos g de disolución tienen un volumen de
56,3 g / (1,18 g/mL) = 47,7 mL de disolución de HCl
b)
Los 0,0200 L (20 mL) de disolución de HCl tienen una masa de
20 mL · 1,18 g/mL = 23,6 g de disolución
Y estos g de disolución contienen
23,6 · 35 / 100 = 8,26 g de HCl puro
Que corresponden a
8,26 / 36,5 = 0,23 mol de HCl
Así que tenemos 0,27 mol de Zn y 0,23 mol de HCl; cuando tenemos las cantidades de dos reactivos es necesario saber si están en cantidades exactamente estequiométricas o, en caso contrario, saber cuál es el reactivo limitante y cuál está en exceso. En este caso sabemos que 0,27 mol Zn necesitan 0,54 mol de HCl para reaccionar completamente (ya que 1 mol de Zn necesita 2 mol de HCl). Como sólo se dispone de 0,23 mol de HCl, es evidente que el HCl no es suficiente par reaccionar con los 0,27 mol de Zn, sino que sólo reaccionará con 0,23/2 = 0,115 mol de Zn, formando, teóricamente, 0,115 mol de ZnCl2 (véase la relación estequiométrica en la reacción ajustada entre el Zn y el ZnCl2, que es 1:1).
La masa teórica del ZnCl2 formado es
0,115 mol · 136,4 g/mol = 15,69 g de ZnCl2
Pero como sólo se obtiene el 85% de la masa teórica esperada, la masa real obtenida será
15,69 · 87 / 100 = 13,65 g
