Question

Un estudiante necesita calcular el volumen de CO2 que se formará a partir de la siguiente reacción:

CaCO3 + HCl → CO2↑ + CaCl2 + H2O

Si el estudiante hizo reaccionar 50 mL de ácido clorhídrico 0,8 M sobre una determinada cantidad de carbonato de calcio. Determine:

a) El número de moles de ácido clorhídrico que participan en la reacción

b) El volumen de CO2 que se obtendrá a 1,2 atm y 50 °C, si se consume el ácido.

Answer 1

La cantidad de carbonato de calcio es de 2 g CaCO3 .                  

a) El número de moles de ácido clorhídrico que participan en la reacción es de 0.02 moles HCl.

b) El volumen de CO2 que se obtendrá es de 1.37 ml CO2 .

    La cantidad de carbonato de calcio, los moles de HCl y el volumen de CO2 se calculan mediante los factores de conversión correspondientes de la siguiente manera :

  50 ml  HCl * 1L/1000 ml = 0.05 L HCl

   0.8M

  0.05 L HCl* 0.8 mol HCl/ 1 L HCL= 0.04 mol HCl * 36.5 gHCl/ 1mol HCl=

    = 1.46 g HCl

  g Carbonato de calcio ( CaCO3) =?

a) moles HCL =?

 b) VCO2=?

     P = 1 .2 atm

    T = 50ºC   +273 = 323ºK

 Reacción química balanceada :

   CaCO3 + 2 HCl → CO2  + CaCl2 + H2O

     100g        73 g      44 g      111g       18g

 

     1.46 g HCl  *  100 g CaCO3 / 73 g HCl = 2 g CaCO3

a) 1.46 g HCl * 1 mol HCl/73 gHCl= 0.02 moles HCl

b) 1.46 gHCl * 44g CO2/ 73 gHCl = 0.88 g CO2

       P*V= m*R*T/PmCO2

          V = m*R*T/PmCO2*P

          V=  0.88 g * 0.082 L*atm/ºK*mol* 323ºK/44g/mol* 1.2 atm

          V = 1.37*10⁻³  Lts * 1000 ml / 1L= 1.37 ml CO2