Una planta industrial necesita producir 7800 kg de Sulfato de calcio. Para ello dispone de suficiente cantidad de las dos materias primas necesarias, carbonato de calcio y ácido sulfúrico. El carbonato de calcio se encuentra en estado puro y el ácido sulfúrico tiene un 90% de pureza. ¿Qué cantidad de ácido sulfúrico debe emplearse? La ecuación que representa al proceso es:
CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + H2CO3
Respuestas
La cantidad de ácido sulfúrico a emplearse es 6243,13 kg
Explicación:
Se tiene la reacción
CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2CO3
Se desea producir 7800 kg de CaSO4, se calculan los moles con el peso molecular (136,14 kg/kgmol)
moles = masa/PM = 7.800 kg/136,14 = 57,29 kg mol CaSO4
Si se desea producir esto a partir de la reacción y por estequiometría se tiene:
57,29 kg mol CaSO4 * (1 kgmol H2SO4/1 kgmol CaSO4) = 57,29 kg mol H2SO4
Se calcula la masa de H2SO4, con el peso molecular (98,07 kg/kgmol)
masa = mol*PM = 57,29 kg mol H2SO4*98,07 = 5618,81 kg
Como el H2SO4 se tiene al 90% de pureza y esta es la cantidad que reacciona es la cantidad pura, se calcula la masa impura o total
% P = mpura/mtotal *100
mtotal = mpura/(%P/100) = 5.618,81kg / (90/100) = 6243,13 kg
La cantidad de ácido sulfúrico a emplearse es 6243,13 kg