Una muestra de 6.11 g de una aleación de Cu-Zn reacciona con ácido HCl para producir hidrógeno gaseoso. Si el hidrógeno gaseoso tiene un volumen de 1.26 L a 22 ºC y 728 mmHg, ¿cuál es el porcentaje de Zn en la aleación? (Sugerencia: El Cu no reacciona con HCl.)
Respuestas
El porcentaje de Zn en la aleación es 53,5%
Explicación:
Primero debemos conocer la cantidad formada de hidrógeno gaseoso, por medio de la ecuación de gases ideales.
PV = nRT
Se llevan la T y P a unidades de K y atm
1 atm equivale a 760 mmHg
728mmHg*1atm/760mmHg = 0,958 atm
De ºC a K
K = 22ºC + 273 = 295 K
Despejando n, y sustituyendo el resto de los valores
n = PV /RT = 0,958 atm * 1,26L/0,082 * 295 K =0,05 mol
Se tiene el número de moles planteando la reacción
Cu-Zn + 2HCl ⇔ ZnCl2 + H2
Tenemos que por cada 1 mol de Zn que reacciona se produce 1 mol de H2 para formar 0,05 mol
0,05 H2 *(1 Zn/1H2) = 0,05 mol Zn
Reaccionan 0,05 mol de Zn calculando la masa que representa con el peso molecular
PM = masa / mol
masa = PM*mol = 0,05*65,38 = 3,269 g
Se calcula cuánto representa esto de la masa total
3,269/6,11 = 0,535 ≅ 53,5 %