Question

PROBLEMA 1.- El cinc reacciona con el ácido sulfúrico según la reacción: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2.
Calcula:
a) La masa de ZnSO4 obtenida a partir de 10 g de Zn y 100 mL de H2SO4 2 M.
b) El volumen de H2 desprendido, medido a 25 ºC y 1 atm, cuando reaccionan 20 g de Zn con
H2SO4 en exceso.
DATOS: R = 0,082 atm · L · mol–1 · K–1



Prueba de Selectividad, Comunidad de Andalucia, Junio 2016, QUIMICA

Answer 1

Respuesta para el problema 1 de la Prueba de Selectividad, Comunidad de Andalucia, Junio 2016, QUIMICA

a) Para calcular la masa del ZnSO₄ obtenido a partir de 10g de Zinc y 100mL de H₂SO₄ de concentración 2M, observamos que este es un ejercicio de reactivo limitante, ya que se nos está indicando una reacción química y las cantidades de los dos reactivos. 

Aplicando estequiometria y considerando que la reacción es de uno a uno, calculamos:

Moles de zinc usados:

n(Zn) = $\frac{masa}{masa molar}$ = $\frac{10g}{65,4.g. mol^{-1} }$ = 0,15 moles

Moles de ácido sulfúrico usados:

n(H₂SO₄) = M.V  = 2 moles. L⁻¹.0,1L = 0,2 moles

Por lo tanto se puede afirmar que el reactivo limitante es el Zinc (Zn) ya que es el que dispone de menor cantidad de moles.

Para la masa que corresponde a ZnSO₄ que se forman en la reacción:

0,15 moles. 161,4 g.mol⁻¹ = 24,21 g

 

b) Nos piden calcular cual es el volumen desprendido de H₂ a 25°C y presión de 1 atmosfera cuando ocurre la reacción de 20g de Zinc (Zn) con H₂SO₄ en exceso. Para este caso ya no estamos en presencia de reactivo limitante sino solo al reactivo, determinamos los moles de Zinc de la siguiente forma:

n(Zn) = $\frac{masa}{masa molar} = \frac{20g}{65,4.g. mol^{-1} } =$ 0,31 moles

Ahora para el volumen, por ley de gases ideales:

P.V = n.R.T 
V = $\frac{n.R.T}{P} = \frac{0,31.0,082.298}{1} =$ 7,58 L  de H₂