Ampliación: masa de bicarbonato de sodio para que un cohete se eleve el máximo

, por F_y_Q

Hemos construido un cohete con un depósito de un litro y queremos hacerlo subir usando la reacción entre el vinagre y el bicarbonato de sodio. ¿Qué cantidad de la sal habrá que utilizar para que alcance la máxima altura, sabiendo que nuestro vinagre contiene un 4\% de ácido acético en volumen? Considera que la densidad del vinagre es 1 g/mL.

Masas atómicas: C = 12 ; H = 1 ; O = 16 ; Na = 23


SOLUCIÓN:

La reacción que tiene lugar en el cohete es:
CH_3COOH + NaHCO_3\ \to\ CH_3COONa + H_2O + CO_2
Las masas moleculares de los reactivos son:
CH_3COOH:\ 2\cdot 12 + 4\cdot 1 + 2\cdot 16 = 60\ g
NaHCO_3:\ 1\cdot 23 + 1\cdot 1 + 3\cdot 16 = 84\ g
Si ponemos un litro de vinagre en el depósito contendrá:
10^3\ \cancel{mL}\cdot 4\ mL\ CH_3COOH}{100\ \cancel{mL}}\cdot \frac{1\ g}{1\ \cancel{mL}} = 40\ g\ CH_3COOH
La estequiometría de la reacción es 1:1, es decir, 60 g de ácido acético requieren de 84 g de bicarbonato de sodio para que se complete la reacción. Si aplicamos esta proporción a la masa de ácido acético que contiene el vinagre:

40\ \cancel{g\ CH_3COO}\cdot \frac{84\ g\ NaHCO_3}{60\ \cancel{g\ CH_3COOH}} = \bf 56\ g\ NaHCO_3