Una caliza que contiene un 75 % de carbonato cálcico, se trata con exceso de ácido clorhídrico.
Calcular la cantidad de caliza que se necesita para obtener 10 dm3 de dióxido de carbono en condiciones normales.
DATO: Reacción: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
DATOS de masas atómicas: S = 32; O = 16; Au = 197; C = 12; N = 14; Mg = 24; H = 1; Cl = 35,5; Ca = 40
Respuestas
Teniendo la ecuación quimica que representa la reacción de Carbonato de calcio con ácido clorhidrico, se pide calcular la cantidad de caliza (conociendo su contenido de carbonato de calcio) que se requiere para producir un determinado volumen de CO₂. El resultado obtenido es: 6 g de caliza.
Disponible: Caliza con 75% de CaCO₃
CaCO₃ + 2 HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂
Masa molar:
CaCO₃ = 100 g/mol
Se quiere producir 10 dm³ de CO₂ en condiciones normales, entonces aplicamos la ecuación de estado de gases ideales para calcular el número de moles de CO₂:
PV = nRT
n= ?
P = 1 atm
T = 273 K
V = 10 dm³ × ( 1 L / 1 dm³) = 10 L
R = 0,082 atm. L / K. mol
n = P. V / R. T
n = 1 atm . 1 L / (0,082 atm. L/ K.mol × 273 K) = 0,045 mol CO₂
De la ecuación química tenemos que a partir de 1 mol de CaCO₃ se produce 1 mol de CO₂, entonces calculamos cuánto CaCO₃ necesitamos para producir 0,045 mol CO₂:
(1 mol CaCO₃ / 1 mol CO₂) × 0,045 mol CO₂ = 0,045 mol CaCO₃
0,045 mol CaCO₃ × 100 g/mol = 4,5 g CaCO₃
Necesitamos 4,5 g CaCO₃ y sabemos que la caliza contiene 75% de CaCO₃, entonces podemos calcular la cantidad de caliza necesaria:
(100 g Caliza / 75 g CaCO₃) × 4,5 g CaCO₃ = 6 g Caliza.