Question

Por favor ayuda con este ejercicio
Para la producción comercial de sal, se hace pasar ácido clorhídrico sobre hidróxido de calcio. Si se dispone de 180 gramos de hidróxido de calcio y 300 mL de ácido clorhídrico concentrado, densidad 1.19 g/mL y porcentaje en peso del 38 %. a) Escriba la ecuación balanceada; b) ¿Cuántos gramos de cloruro de calcio, que contiene una pureza del 80 % se puede obtener? ¬; c) ¿Cuántas moles de reactivo en exceso quedaron sin reaccionar?

Answer 1

Dada la reacción quimica entre hidróxido de calcio y ácido clorhidrico, se proporciona el volumen de la solución de HCl usada en la reacción y el peso de hidróxido de calcio disponible. Se pide realizar cálculos estequiométricos para determinar cantidades de reactivos y productos. Los resultados obtenidos son:

a) Ca(OH)₂  +  2 HCl   →   CaCl₂  +  2 H₂O  

b) 257,87 g CaCl₂ (impuro)

c) Quedan sin reaccionar 0,574 mol Ca(OH)₂  

Ecuación química balanceada:

Ca(OH)₂  +  2 HCl   →   CaCl₂  +  2 H₂O  

Peso molecular Ca(OH)₂ = 74 g/mol

Peso molecular HCl = 36,5 g/mol

Peso molecular CaCl₂ = 111 g/mol

Reactivos disponibles:

300 ml  de HCl 38% en peso (densidad = 1,19 g/ml)

180 gramos de hidróxido de calcio

Calculamos gramos de HCl disponibles:

300 ml   ×  1,19 g  / ml  = 357 g ácido concentrado

Tenemos 357 g de ácido concentrado con 38 % en peso de HCl, esto significa que tenemos:

357 g ácido ×  ( 38 g HCl / 100 g ácido ) =  135,66 g HCl

Entonces, la cantidad disponible de HCl para reacción es 135,66 g.

Calculemos la cantidad de Ca(OH)₂ que reacciona con la cantidad disponible de HCl:

De la ecuación quimica:

1 mol Ca(OH)₂ reacciona con 2 moles HCl

74 g Ca(OH)₂  reaccionan con 73 g HCl

( 74 g Ca(OH)₂ / 73 g HCl ) × 135,66 g HCl = 137,5 g Ca(OH)₂

De la ecuación quimica tenemos que se forma 1 mol de CaCl₂ a partir de 2 moles de HCl, entonces:

( 111 g CaCl₂ / 73 g HCl )  ×  135,66 g HCl = 206,3 g CaCl₂

Se producirían 206,3 g CaCl₂ puro.

Si la pureza fuera 80%:

( 206,3 / 80 ) × 100  = 257,87 g CaCl₂ (impuro)

El reactivo en exceso es Ca(OH)₂. reaccionan 137,5 g y se dispone de 180 gramos. Entonces, la cantidad que no reacciona es:

180 - 137,5 = 42,5 g Ca(OH)₂

moles Ca(OH)₂ que no reaccionan = 42,5 g / 74 g/mol = 0,574 mol