Se hace reaccionar 70 gramos de ácido fosfórico (H3PO4) con 65 gramos de hidróxido de calcio (Ca (OH)2), para formar fosfato de calcio y agua.
a. Escriba la reacción correspondiente
b. Gramos y moles que se forman de
fosfato de calcio
c. Gramos que se forma de agua(H2O)
d. Gramos y moles que sobran de
reactivo
Respuestas
Respuesta:
Explicación:
a)
2 H3PO4 + 3 Ca(OH)2 ---> Ca3(PO4)2 + 6 H2O
b)
Moles de fosfórico = 70 g / 98 g/mol = 0,714 mol H3PO4
Moles de hidróxido = 65 g / 74,1 g/mol = 0,877 mol Ca(OH)2
Entonces,
si 2 mol de H3PO4 reaccionan con 3 mol de Ca(OH)2
entonces 0,714 mol de H3PO4 reaccionarán con x mol de Ca(OH)2
x = 0,714 · 3 / 2 = 1,071 mol Ca(OH)2
Pero sólo tenemos 0,877 mol de Ca(OH)2, por tanto, la reacción proseguirá mientras haya Ca(OH)2; en cuanto se acabe esta sustancia, la reacción cesará, quedando 0 mol de Ca(OH)2 y parte de los 0,714 mol de H3PO4 que no han reaccionado. El Ca(OH)2 es, pues, el reactivo limitante y el H3PO4 el reactivo en exceso,
Tendremos que hacer los cálculos, obviamente, con el reactivo limitante, que es el que reacciona en su totalidad.
Moles de Ca3(PO4)2 formados = 0,877 mol Ca(OH)2 · 1 mol Ca3(PO4)2 / 3 mol Ca(OH)2 = 0,292 mol Ca3(PO4)2
Masa de Ca3(PO4)2 = 0,292 mol · 310,2 g/mol = 90,58 g
c)
Moles de agua formados = 0,877 mol Ca(OH)2 · 6 mol H2O / 3 mol Ca(OH)2 = 1,754 mol H2O
que tienen una masa de
1,754 mol · 18 g/mol = 31,57 g H2O
d)
Como vimos, no sobra nada de Ca(OH)2, pero sí sobra de H3PO4. Para saber cuántos moles sobran, calculamos cuántos han reaccionado:
Moles de H3PO4 que reaccionaron = 0,877 mol Ca(OH)2 · 2 mol H3PO4 / 3 mol Ca(OH)2 = 0,585 mol
Quedarán sin reaccionar, por tanto,
0,714 – 0,585 = 0,129 mol de H3PO4 en exceso
que tienen una masa de
0,129 mol · 98 g/mol = 12,64 g