Question

. Cuando el aluminio reacciona con el ácido clorhídrico se producen cloruro de aluminio y gas hidrógeno. Calcula cuántos litros de hidrógeno, medidos a 273 K y 1 atm, se obtienen cuando reaccionan totalmente 4,0 g de aluminio

Answer 1

Tenemos la siguiente reacción.

HCl+ Al = AlCl3 + H2

La balanceamos:

6HCl + 2Al = 2AlCl3 + 3H2

Leamos el problema, "Calcula cuántos litros de hidrógeno, medidos a 273 K y 1 atm, se obtienen cuando reaccionan totalmente 4,0 g de aluminio"

Para solucionarlo, fijémonos en la reacción química, si la queremos usar debemos convertir los 4g de Aluminio (Al) a moles.

Al=26.98 g/mol

4g ÷ 26.98 g/mol =  0.14 moles

Bueno, ahora podemos usar la reacción:

6HCl + 2Al = 2AlCl3 + 3H2

Leemos que, "2 moles de Aluminio (Al) reaccionan con 6 moles de ácido clorhídrico (HCl) para producir 3 moles de gas hidrógeno (H2)"

A partir de este enunciado podemos sacar el siguiente factor de conversión

$\frac{3 \ mol \ H2 }{2 \ mol \ Al }$

Se crea así, primeramente, ponemos debajo la cantidad de moles del elemento que queremos eliminar (En este caso Aluminio) y arriba el elemento (que nos interesa saber cuánto se produce de este) y la cantidad de moles que se producen a partir de la reacción balanceada (En este caso el gas hidrógeno), luego se multiplica.

Resolvemos

$0.14 \ mol \ Al ( \frac{3 \ mol \ H2 }{2 \ mol \ Al }) = 0.21 \ mol \ H2$

Ya sabemos la cantidad de moles, pero queremos el resultado en litros, para esto utilizamos la ecuación del gas ideal

PV = nRT

Conocemos la presión (1 atm), el número de moles (0.21), la temperatura (273 K), la constante R (0.082057), excepto el volumen, que va a ser nuestra incógnita ("x"), tenemos lo siguiente:

(1 atm)(x) = (0.21 mol)(0.082057)(273)

 x= 4.7 L

Rpta. 4.7 L de Gas hidrógeno