Ecuación química: balanceo y estequiometría (2612)

, por F_y_Q

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Se produce una reacción entre hidróxido de calcio y 60 g de ácido fosfórico (\ce{H_3PO_4}), siguiendo la siguiente reacción:

\ce{Ca(OH)2 + H3PO4 -> Ca3(PO4)2 + H_2O}

Calcula:

a) La masa de fosfato de calcio que se forma.

b) El número de moles de fosfato de calcio que se obtienen.

c) La masa de hidróxido de calcio que se emplea.

d) El número de moles de moléculas de agua obtenidos.

P.-S.

En primer lugar, debes ajustar la reacción:

\color[RGB]{2,112,20}{\textbf{\ce{3Ca(OH)2 + 2H3PO4 -> Ca3(PO4)2 + 6H_2O}}}

a) Debes calcular los moles de ácido que han reaccionado y para ello necesitas la masa molecular del ácido fosfórico:

M_{\ce{H3PO4}} = 3\cdot 1 + 1\cdot 31 + 4\cdot 16 = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{98\ g\cdot mol^{-1}}}

Los moles de ácido son:

60\ \cancel{g}\ \ce{H3PO4}\cdot \frac{1\ \text{mol}}{98\ \cancel{g}} = \color[RGB]{0,112,192}{\textbf{0.61 mol \ce{H3PO4}}}

b) Para obtener los moles de fostado de calcio, aplicas la estequiometría de la reacción:

0.61\ \cancel{\ce{mol\ H3PO4}}\cdot \frac{1\ \ce{mol\ Ca3(PO4)2}}{2\ \cancel{\ce{mol H3PO4}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{0.305 mol \ce{Ca3(PO4)2}}}}


a) Conviertes en masa los moles anteriores a partir de la masa molecular del fosfato de calcio:

M_{\ce{Ca3(PO4)2}} = 3\cdot 40 + 2\cdot 31 + 8\cdot 16 = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{310\ g\cdot mol^{-1}}}

El cálculo de la masa es inmediato:

0.305\ \cancel{\text{mol}}\ \ce{Ca3(PO4)2}\cdot \frac{310\ g}{1\ \cancel{\text{mol}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{94.6 g \ce{Ca3(PO4)2}}}}


c) Aplicas la estequiometría de la reacción para el hidróxido de calcio:

0.61\ \cancel{\ce{mol\ H3PO4}}\cdot \frac{3\ \ce{mol\ Ca(OH)2}}{2\ \cancel{\ce{mol\ H3PO4}}} = \color[RGB]{0,112,192}{\textbf{0.92 mol \ce{Ca(OH)2}}}

De manera análoga al apartado anterior, necesitas la masa molecular del hidróxido de calcio:

M_{\ce{Ca(OH)2}} = 1\cdot 40 + 2\cdot 16 + 2\cdot 1 = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{74\ g\cdot mol^{-1}}}

Conviertes a masa el dato obtenido:

0.92\ \cancel{\text{mol}}\ \ce{Ca(OH)2}\cdot \frac{74\ g}{1\ \cancel{\text{mol}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{68.1 g \ce{Ca(OH)2}}}}


d) Los moles de agua que se obtienen los calculas a partir de la estequiometría:

0.61\ \cancel{\ce{mol\ H3PO4}}\cdot \frac{6\ \ce{mol\ H2O}}{2\ \cancel{\ce{mol\ H3PO4}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{1.83 mol \ce{H2O}}}}