Question

Marque la alternativa que indique la masa correcta que posee una mena de cobre con un 25% de
impurezas, si reacciona el cobre con ácido sulfúrico para formar sulfato de cobre II e hidrógeno gaseoso a 760 mm de Hg y 30ºC, si 3000 mL de hidrógeno es el volumen obtenido
A. 10.23 g.
B. 7.67 g.
C. 5.75 g
D. 77.5 g.
E. 58.13 g

Answer 1

1) Ecuación química balanceada:

Cu + H2SO4 -> Cu SO4 + H2(g)

Relaciones molares: 1 mol Cu: 1 mol H2(g)

2) Calcula el número de moles de H2(g) con las condiciones dadas, usando la ecuación de gases ideales, pV = nRT:

p = 760 mmHg = 1 atm
T = 30°C + 273.15 = 303.15 K
V = 3000 mL = 3 litros
R = 0,082 atm*litro / K*mol

n = pV / RT = [1 atm * 3 litros] / [0,082 atm*litro/K*mol *303.15K) = 0,12 mol de H2(g)

3) Por la relación estequiométrica el número de moles de Cu que reaccionaron es igual => Cu = 0,12 mol

4) Convierte los moles de Cu a gramos usando la masa atómcia:

0,12 mol * 63,55 g/mol = 7,63 g

5) Usa la pureza para encontrar los gramos de la mena:

Si hay 25% de impurezas, la pureza es 75% => factor 0,75 g Cu / g de mena

7,63 g Cu * [1 /  (0,75 g Cu / g mena) ] = 10, 17 g de mena

Respuesta: la opción a. 10,23 g