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El cinc reacciona con ácido nítrico para producir nitrato de cinc, nitrato de amonio y agua. Si se parte de 16,30 g de ácido nítrico y 18 g de Zn
a) plantea la ecuación balanceada correspondiente
b) ¿cuál es el RL?
c) calcula la cantidad de reactivo no limitante que sobra
d) calcula la cantidad de productos formados.
Respuestas
Para la reacción planteada el reactivo límite es el ácido nítrico.
La cantidad del reactivo en exceso(Zn) es 11.18 g.
La cantidad de productos formados es: 19.697 g de Zn(NO₃)₂, 2.081 g de NH₄NO₃ y 1.404 g de H₂O.
Explicación:
a)La reacción balanceada es:
4Zn + 10HNO₃ ⇒ 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O
b) Primero se debe determinar el número de moles presente:
Teniendo en cuenta la masa molar:
M(HNO₃)= 63.013 g/mol
M(Zn)= 65.38 g/mol
moles HNO₃ = 16.3 g * (1 mol / 63.013 g)= 0.259 mol HNO₃
moles Zn = 18 g * (1 mol / 65.38 g)= 0.275 mol Zn
Para determinar el reactivo límite se divide el número de moles entre el coeficiente estequiométrico. El reactivo límite corresponde al menor valor obtenido.
Para HNO₃ = 0.259 / 10= 0.026
Para Zn= 0.275 / 4 = 0.068
El reactivo límite es el ácido nítrico.
c) La cantidad de reactivo no limitante que sobra es:
Reactivo en exceso= cantidad inicial - cantidad que reacciona
Cantidad de Zn que reacciona:
moles Zn(rxn)= 0.259 mol HNO₃ * (4 mol Zn / 10 mol HNO₃) = 0.104 mol Zn
Reactivo en exceso= 0.275 mol - 0.104 mol = 0.171 mol Zn
En gramos:
Reactivo en exceso= 0.171 mol * 65.38 g/mol = 11.18 g Zn
d) Cantidad de productos formados:
Nitrato de cinc:
moles de Zn(NO₃)₂ = 0.259 mol HNO₃ * (4 mol Zn(NO₃)₂ / 10 mol HNO₃) = 0.104 mol Zn(NO₃)₂
Teniendo en cuenta la masa molar:
M(Zn(NO₃)₂)= 189.399 g/mol
gramos Zn(NO₃)₂= 0.104 mol * 189.399 g/mol = 19.697 g Zn(NO₃)₂
Nitrato de amonio:
moles de NH₄NO₃= 0.259 mol HNO₃ * (1 mol NH₄NO₃ / 10 mol HNO₃) = 0.026 mol NH₄NO₃
Teniendo en cuenta la masa molar:
M(NH₄NO₃)= 80.043 g/mol
gramos NH₄NO₃= 0.026 mol * 80.043 g/mol = 2.081 g NH₄NO₃
Agua:
moles de H₂O= 0.259 mol HNO₃ * (3 mol H₂O / 10 mol HNO₃) = 0.078 mol H₂O
Teniendo en cuenta la masa molar:
M(H₂O)= 18 g/mol
gramos H₂O= 0.078 mol * 18 g/mol = 1.404 g NH₄NO₃