Ejercicios de Física y Química

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Volumen de disolución e hidrógeno producido en una reacción 0001

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Se tratan de 45 g de zinc con una disolución 2 M de ácido clorhídrico. Calcula el volumen de hidrógeno desprendido, medido a 27 ºC y 690 mm Hg, así como el volumen de disolución que se necesitará para ello, siendo la reacción:

Zn(s) + 2HCl(ac)\ \to\ ZnCl_2(ac) + H_2(g)


SOLUCIÓN:

Si consideramos que la masa atómica del Zn es 65,3 g/mol, la masa de cinc que tratamos equivale a: 45\ g\cdot \frac{1\ mol}{65,3\ g} = 0,69\ mol
Si observamos la ecuación, se obtienen los mismos moles de hidrógeno gaseoso que los moles de cinc que reaccionan, por lo que se obtendrán 0,69 mol de hidrógeno. El volumen que ocupará el gas será:

PV = nRT\ \to\ V = \frac{0,69\ mol\cdot 0,082\frac{atm\cdot L}{K\cdot mol}\cdot 300\ K}{690\ mm\ Hg\cdot \frac{1\ atm}{760\ mm\ Hg}} = \bf 18,7\ L

Cuidado porque la presión ha de estar en atmósferas y la temperatura en kelvin.
Deben reaccionar el doble de moles de HCl que de Zn según la reacción, por lo que reaccionarán 1,38 mol de HCl. El volumen que contiene estos moles de HCl es:

1,38\ mol\cdot \frac{1\ L}{2\ mol} = \bf 0,96\ L

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