¿Cuántos gramos de MnO2 son necesarios para preparar 5 litros de cloro (Cl2) a condiciones normales según la reacción? Ecuación Química: MnO2 4 HCl MnCl2 Cl2 2 H2O
Respuestas
La cantidad de MnO₂ necesaria para preparar 5 L de cloro es: 19.401 gramos
Datos:
5 L Cl₂
Condiciones normales:
P= 1 atm
T= 273 K
Reacción química:
MnO₂ +4 HCl = MnCl₂+ Cl₂+ 2 H₂O
Explicación:
Se hallan los moles de Cl₂ empleando la ley de los gases ideales, la cual es:
PV=nRT
Donde:
P: Presión en atm
V: Volumen en L
n: Número de moles
R: Constante de los gases, 0.082 L* atm/ mol* K
T: Temperatura en K
Reemplazando los datos:
(1 atm)(5L)=n*0.082 L*atm/ mol* K *273 K
n=(1 atm)(5L)/(0.082 L*atm/ mol* K *273 K)
n=0.223 moles Cl₂
A partir de los moles de cloro se hallan los moles de MnO₂:
0.223 moles Cl₂ *(1 mol MnO₂/ 1 mol Cl₂)(87 g MnO₂/ 1 mol MnO₂)=19.401 g MnO₂
En base a la reacción química entre Óxido de Manganeso y Ácido Clorhídrico, se calcula que para preparar 5 L de Cloro, en condiciones normales, se requieren 19,42 gramos de Óxido de Manganeso.
Ecuación Química
MnO₂ + 4 HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2 H₂O
1 mol 4 mol 1 mol 1 mol 2 mol
87 g 146 g 126 g 71 g 36 g
¿Cómo calculamos cantidad de MnO₂ para obtener 5 L de Cloro (en CN)?
Se requiere obtener 5 L de Cloro en condiciones normales (CN), Calculamos a cuántos moles de Cloro equivale este volumen, sabiendo que 1 mol de gas en CN ocupa un volumen de 22,4 L:
5 L Cloro × ( 1 mol / 22,4 L ) = 0,223 mol Cloro
De la ecuación química se tiene que, a partir de 1 mol de MnO₂, se obtiene 1 mol de Cloro, entonces para producir 0,223 mol de Cloro se requieren 0,223 mol de MnO₂.
Calculamos gramos de MnO₂ en 0,223 mol:
0,223 mol MnO₂ × ( 87 g / mol ) = 19,42 g MnO₂
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