Zn(s)
+
2HCl (ac)
ZnCl 2(ac)
+H 2(g)
a) ¿Cuántos gramos de cloruro de zinc (ZnCl2) se producen a partir de
20 gramos de zinc (Zn)?
Respuestas
Respuesta:
Cantidad de ZnCl2 obtenida si reaccionan completamente 100 g Zn
En primer lugar, ajustamos la reacción: Zn (s) + 2 H Cl (ac) Æ ZnCl2 (s) + H2 (g)
M(Zn) = 65,4 → 1 mol Zn = 65,4 g Zn
Reacción: 1 mol Zn produce 1 mol ZnCl2
M(ZnCl2) = 136,4 → 1 mol ZnCl2 = 136,4 g ZnCl2
20856 g ZnCl se producen 1mol ZnCl
136 4 g ZnCl
1mol Zn
1mol ZnCl
65 4 g Zn
1mol Zn 100g Zn 2
2
2 2 , ,
,
b) Volumen de H2 obtenido en c.n. si reaccionan completamente 100 g Zn
M(Zn) = 65,4 → 1 mol Zn = 65,4 g Zn
Reacción: 1 mol Zn produce 1 mol H2
1 mol H2 en c.n. ocupa un volumen de 22,4 L
34 25L H se producen 1mol H
22 4 L H c n
1mol Zn
1mol H
65 4 g Zn
1mol Zn 100g Zn 2
2
2 2 , , . .
,
c) Volumen de disolución de HCl 5 M necesario para que reaccionen completamente los 100 g Zn
M(Zn) = 65,4 → 1 mol Zn = 65,4 g Zn
Reacción: 1 mol Zn reacciona con 2 mol HCl
Disolución 5 M: 5 mol HCl en 1 L disolución
0 61L disoluciónson necesarios
5 mol HCl
1L disol
1mol Zn
2 mol HCl
65 4 g Zn
1mol Zn 100g Zn , ,
d) Cantidad de zinc con riqueza del 75% necesaria para obtener 20 g ZnCl2.
En este caso el dato es de un producto (ZnCl2). Nos piden la cantidad de reactivo impuro necesaria (al 75% de
riqueza). Usaremos esto al final.
M(ZnCl2) = 136,4 → 1 mol ZnCl2 = 136,4 g ZnCl2
Reacción: 1 mol Zn produce 1 mol ZnCl2
M(ZnCl2) = 136,4 → 1 mol ZnCl2 = 136,4 g ZnCl2
Riqueza 75%: de cada 100 g de Zn impuro, 75 g son de Zn.
12 79 g Zn impuro necesitamos
75 g Zn
100g Zn impuro
1mol Zn
65 4 g Zn
1mol ZnCl
1mol Zn
136 4 g ZnCl
1mol ZnCl 20 g ZnCl
2 2
2
2 , ,
,
e) Si partimos de 200 g Zn, volumen de H2 obtenido a 800 mmHg y 30ºC suponiendo un rendimiento del 70%.
Dado que el rendimiento es del 70%, de cada 100 g Zn iniciales, sólo reaccionarán 70 g Zn en realidad.
Paso a moles: M(Zn) = 65,4 → 1 mol Zn = 65,4 g Zn
Reacción: 1 mol Zn produce 1 mol H2
Volumen en c.n.: 1 mol H2 en c.n. ocupa un volumen de 22,4 L
214 mol H se producen realmente
1mol Zn
1mol H
65 4 g Zn
1mol Zn
100g Zn inic
70 g Zn 200g Zn inic 2
2 , ,
Aplicamos la ecuación de los gases ideales para calcular el volumen.
5014 L H se producen realmente
105
214 0 082 300
P
n R T P V n R T V 2 , ,
, , o
f) Cantidad en g de HCl necesaria para obtener 10 g ZnCl2, suponiendo un rendimiento del 70%.
Paso a moles: M(ZnCl2) = 136,4 → 1 mol ZnCl2 = 136,4 g ZnCl2
Reacción: 2 mol HCl producen 1 mol ZnCl2
Paso de moles a g: M(HCl) = 36,5 → 1 mol HCl = 36,5 g HCl
Dado que el rendimiento es del 70%, de cada 100 g Zn iniciales, sólo reaccionarán 70 g Zn en realidad.
7 65 g HCl necesariosinicalmente
70 g HCl
Explicación: