Si en la etiqueta del antiácido de especifica que contiene como principio activo bicarbonato de sodio 46,2 gramos, qué cantidad en gramos y moles podríamos neutralizar de ácido clorhídrico (tome como pureza del principio activo 97,8% y la reacción tiene un rendimiento del 87%). Qué cantidad de cada uno de los productos se forma especificándolos en gramos y moles.
Respuestas
Se trata de obtener la cantidad –en gramos y moles- de los productos de la reacción de neutralización de una cantidad específica de bicarbonato de sodio (NaHCO3) sobre el ácido clorhídrico (HCl) del jugo gástrico, del cuál también se desconoce la cantidad neutralizada por la base. Para esto se requiere conocer la reacción completa de neutralización del HCL por el NaHCO₃ .
NaHCO₃
Cantidad = 46,2 grs
Pureza = 97.8%
Rendimiento = 87 %
Reacción
NaHCO₃ + HCl ⇒ NaCl + H₂O + CO₂
Como se sabe que 1 mol de una molécula equivale a su peso molecular (en gramos) se tiene que:
- 1 mol NaHCO₃ = 84 grs
- 1 mol de HCl = 36.5 grs
- 1 mol de NaCl = 58.5 grs
- 1 mol de H₂O = 18 grs
- 1 mol de CO₂ = 44 grs
Se conoce que el NaHCO₃ posee una pureza del 97,8 %, por lo que se establece:
NaHCO₃ (grs) =46.2 grs X 97.8 grs puro / 100g
NaHCO₃ = 45.18 grs
Y la cantidad de HCl neutralizado se obtiene de la siguiente ecuación:
HCl neutralizado = (45.18 grs NaHCO₃ X 36.5 g HCl) / 84 g NaHCO₃
HCl neutralizado = 19.63 grs.
Como el rendimiento de la reacción es de 87 %, se establece la equivalencia:
Rendimiento real (RR) = (87 grs X 19.63 grs HCl) / 100
RR = 17.07 grs HCl. (Corresponde a los gramos de HCl neutralizado)
Esta cantidad debe ser llevada a moles:
Moles de HCl neutralizado = (17.07 grs HCl X 1mol HCl) / 36.5 grs
Moles de HCl neutralizado = 0.467 mol HCl.
La cantidad de ácido clorhídirico neutralizado por el antiácido es de 17,07 grs o 0,467 moles.
De la misma manera se procede para el cálculo de los gramos y moles de los productos de la reacción:
Para el NaCl
(45.18 grs NaHCO₃ X 58.5 grs NaCl) / 84 g NaHCO₃ = 31,46 g NaCl
RR = (87 grs X 31.46 g NaCl) / 100 = 27.37 grs NaCl
(27.37 grs NaCl X 1 mol NaCl) / 58.5 g NaCl = 0.467 moles NaCl .
La cantidad de NaCl en gramos producto de la reacción es 27,37 grs, equivalente a 0,467 moles de la sal.
Para el agua (H₂O)
(45.18 grs NaHCO₃ X 18 grs H₂O) / 84 g NaHCO₃ = 9.68 grs H₂O
RR = 887 grs X 9.68 grs H₂O9 / 100 = 8.42 grs H₂O
88.42 grs H₂O X 1mol H₂O) / 18 g H₂O = 0.467 mol H2O
La cantidad de H₂O producida en la reacción de neutralización es de 8,42 grs o 0,467 moles.
Para el dióxido de carbono (CO₂)
845.18 grs NaHCO₃ X 44 grs CO₂) / 84 g NaHCO₃ = 23.66 grs CO₂
RR = (87 grs X 23.66 grs CO₂) / 100 = 20.58 grs CO₂
20.58 grs CO₂ X 1mol CO₂ / 44 g CO₂ = 0.467 mol CO₂ .
El cálculo del CO₂ (gas) se realiza en función de su volumen, conociendo que un mol de gas equivale a 22,4 lts
CO₂ = (0.467 mol CO₂ X 22.4 Lts CO₂) / 1 mol CO₂ = 10.46 Lts CO₂ .
La cantidad de CO₂ producida en la reacción de neutralización es de 10,46 Lts o 0,467 moles.