Reacción entre el bicarbonato de sodio (NaHCO3) y el ácido cítrico (H3C6H5O7)
El burbujeo que produce una tableta de Alka-Seltzer al disolverse en agua se debe a la reacción entre el bicarbonato de sodio (NaHCO3) y el ácido cítrico (H3C6H5O7): (6 puntos, 2 c/u).
NaHCO3 (ac) + H3C6H5O7 (ac) 3 CO2(g) + 3 H2O(l) + Na3C6H5O7(ac)
En cierto experimento, se permite que reaccionen 1,00 g de bicarbonato de sodio y 1,00 g de ácido cítrico.
- ¿Cuál es el reactivo limitante?
- ¿Cuántos gramos de dióxido de carbono se producen?
- ¿Cuándo gramos del reactivo en exceso quedan después de consumirse totalmente reactivo limitante?
1 Respuesta
1.
La reacción no está ajustada: te falta un 3 en el bicarbonato.
3 NaHCO3 (ac) + H3C6H5O7 (ac) ----> 3 CO2(g) + 3 H2O(l) + Na3C6H5O7(ac)
Moles de bicarbonato = 1 g / 84 g/mol = 0,0119 mol NaHCO3
Moles de ácido cítrico = 1 g / 192 g/mol = 0,0052 mol H3C6H5O7
Como cada 3 mol de bicarbonato necesitan 1 mol de ácido cítrico para reaccionar, los 0,0119 mol de bicarbonato necesitarán
0,0119 mol bicarbonato · 1 mol cítrico / 3 mol bicarbonato = 0,0040 mol de ácido cítrico
Como tenemos 0,0052 mol de ácido cítrico, es evidente que sobrará ácido cítrico sin reaccionar una vez que haya reaccionado todo el bicarbonato: el reactivo en exceso es el cítrico y el reactivo limitante es el bicarbonato.
2.
Evidentemente, los cálculos hay que hacerlos con el reactivo limitante, pues el reactivo en exceso no reacciona en su totalidad.
Como 3 mol de bicarbonato producen 3 mol de CO2, la relación es 1:1, luego si partimos de 0,0119 mol de bicarbonato se formarán 0,0119 mol de CO2
3.
El reactivo en exceso que queda una vez terminada la reacción es
0,0052 - 0,0040 = 0,0012 mol de ácido cítrico, que tienen un masa de
0,0012 mol · 192 g/mol = 0,23 g
