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Reacción química y estequiometría 0001

Los antiácidos son productos que combaten la acidez estomacal. La mayoría de estos antiácidos siguen la reacción del bicarbonato de sodio (NaHCO_3) con el ácido cítrico (C_6H_8O_7), para dar citrato de sodio (Na_3C_6H_5O_7), dióxido de carbono y agua. a) Escribe y ajusta la reacción química. b) Calcula la masa de ácido cítrico que debe utilizarse para que reacciones 100 mg de bicarbonato de sodio. c) Calcula la masa de CO_2 liberado en la reacción anterior. d) Calcula el volumen que ocupa dicho CO_2, medido a 1,45 atm y 39,5 ºC.

SOLUCIÓN

a) \bf 3NaHCO_3 + C_6H_8O_7\ \to\ Na_3C_6H_5O_7 + 3CO_2 + 3H_2O
b) Vamos a calcular los milimoles de bicarbonato (y así no tenemos que convertir la masa a gramos)
100\ mg\cdot \frac{1\ mmol\ NaHCO_3}{84\ mg} = 1,2\ mmol\ NaHCO_3
Aplicamos la estequiometría de la reacción:
1,2\ mmol\ NaHCO_3\cdot \frac{1\ mmol\ C_6H_8O_7}{3\ mmol\ NaHCO_3} = 0,40\ mmol\ C_6H_8O_7
Sólo nos queda calcular la masa a la que equivalen estos milimoles:

0,4\ mmol\ C_6H_8O_7\cdot \frac{192\ mg}{1\ mmol} = \bf 76,8\ mg\ C_6H_8O_7


c) Si atendemos a la reacción vemos que la estequiometría es 3:3, es decir, que se obtienen los mismos moles de CO_2 que los que reaccionan de bicarbonato. Se habrán obtenido 1,2 mmol:

1,2\ mmol\ CO_2\cdot \frac{44\ mg}{1\ mmol} = \bf 52,8\ mg\ CO_2


d) Para calcular el volumen usaremos la ecuación de los gases ideales. Debemos recordar que la temperatura tiene que estar expresada en kelvin:

P\cdot V = n\cdot R\cdot T\ \to\ V = \frac{n\cdot R\cdot T}{P}


Sustituimos los valores y obtendremos el volumen expresado en mililitros de gas:

V = \frac{1,2\ mmoles\cdot 0,082\frac{atm\cdot L}{K\cdot mol}\cdot 312,5\ k}{1,45\ atm} = \bf 21,2\ mL\ CO_2

 

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