Porcentaje de hidrógeno en una mezcla inicial sabiendo el volumen que sobra tras la reacción (5573)

, por F_y_Q

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Una mezcla de 50 mL de hidrógeno y oxígeno es sometida a una descarga eléctrica para formar agua. El gas resultante, que es solo hidrógeno, tiene un volumen de 10 mL a la presión atmosférica. ¿Cuál era el porcentaje de hidrógeno en la mezcla inicial?

P.-S.

Si llamas «x» al volumen de hidrógeno de la mezcla inicial, el volumen de oxígeno sería «50 - x». La reacción que tiene lugar es:

\color[RGB]{2,112,20}{\textbf{\ce{H2(g) + 1/2O2(g) -> H2O(l)}}}

Supones que reaccionan «R» mL de hidrógeno y, siguiendo la relación volumétrica en la reacción, habrán reaccionado \frac{R}{2} mL de oxígeno. Como sabes que sobran 10 mL de hidrógeno al final, lo que ha reaccionado de hidrógeno es:

\color[RGB]{2,112,20}{\bm{R = x -10}}

Como reacciona todo el oxígeno, puedes considerar que:

{\color[RGB]{2,112,20}{\bm{50 -x - \frac{x-10}{2} = 0}}}\ \to\ 2(50 - x) = x - 10\ \to\ \color[RGB]{0,112,192}{\textbf{x = 36.7 mL \ce{H2}}}

Una vez que conoces el volumen de hidrógeno en la mezcla inicial de gases, solo tienes que calcular el porcentaje:

\frac{36.7\ \cancel{mL}}{50\ \cancel{mL}}\cdot 100 = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 73.4\ \%}}