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Estequiometría y presión parcial de un producto 0001

Una muestra de 1,65 g de Al reacciona con HCl en exceso y el H_2 liberado se recoge sobre agua a 25 °C y a una presión barométrica de 744 mm Hg. ¿Cuál es el volumen total de H_2 que se recoge, expresado en litros?

2Al(s) + 6HCl(aq)\ \to\ 2AlCl_3(aq) +3H_2(g)

Dato: P_v(H_2O) = 23,76\ mm\ Hg a 25°C

SOLUCIÓN

Calculamos los moles de Al que han reaccionado:

1,65\ g\ Al\cdot \frac{1\ mol}{27\ g} = 6,11\cdot 10^{-2}\ mol\ Al


Aplicamos la estequiometría de la reacción que nos dan en el enunciado:

6,11\cdot 10^{-2}\ mol\ Al\cdot \frac{3\ mol\ H_2}{2\ mol\ Al} = 9,16\cdot 10^{-2}\ mol\ H_2


La presión que ejerce el hidrógeno en su disolución en el agua será la diferencia entre la presión barométrica y la presión debida al agua: (744 - 23,76) mm Hg = 720,24 mm Hg. Con este dato podemos determinar el volumen de hidrógeno:

PV = nRT\ \to\ V = \frac{nRT}{P}\ \to\ V = \frac{9,16\cdot 10^{-2}\ mol\cdot 0,082\frac{atm\cdot L}{mol\cdot K}\cdot 298\ K}{\frac{720,24\ mm\ Hg}{760\ mm\ Hg/atm}} = \bf 2,36\ L\ H_2

 

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