Para determinar cuántos moles de HCl se han consumido en la reacción, necesitamos utilizar la ley de los gases ideales y tener en cuenta la presión parcial del gas hidrógeno (H2) recogido sobre agua.
La presión parcial de H2 (PH2) se puede calcular restando la presión de vapor del agua (PH2O) a la presión barométrica total (Ptotal):
PH2 = Ptotal - PH2O
PH2 = 755 mmHg - 25,2 mmHg = 729,8 mmHg
Ahora necesitamos convertir la presión parcial de H2 a atmósferas (atm) para utilizarla en la ley de los gases ideales. Recordemos que 1 atm = 760 mmHg:
PH2 = 729,8 mmHg ÷ 760 mmHg/atm ≈ 0,960 atm
Usando la ley de los gases ideales, podemos relacionar la presión parcial de H2 con la cantidad de moles de H2. La ecuación es:
PV = nRT
Donde: P es la presión en atmósferas (0,960 atm) V es el volumen en litros (35,5 mL = 0,0355 L) n es la cantidad de moles de H2 que queremos calcular R es la constante de los gases ideales (0,0821 L·atm/(mol·K)) T es la temperatura en kelvin (26°C = 26 + 273 = 299 K)
Reorganizando la ecuación para despejar n, obtenemos:
n = PV / RT
n = (0,960 atm) × (0,0355 L) / (0,0821 L·atm/(mol·K)) × (299 K)
N ≈ 0,00149 moles de H2
La estequiometría de la reacción indica que 6 moles de HCl se consumen por cada 3 moles de H2. Por lo tanto, podemos establecer una relación de proporción entre los moles de H2 y los moles de HCl:
(3 moles de H2 / 2 moles de AlCl3) = (0,00149 moles de H2 / x moles de HCl)
Resolviendo para x (moles de HCl):
X ≈ (0,00149 moles de H2) × (6 moles de HCl / 3 moles de H2)
X ≈ 0,00298 moles de HCl
Por lo tanto, aproximadamente se han consumido 0,00298 moles de HCl en la reacción.
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