Reacción química con reactivo gaseoso

, por F_y_Q

Por 1 litro de disolución 3 M de NaOH se hace pasar \ce{CO2} a 20^o C y 2 atm. Calcula:

a) El volumen de \ce{CO2} que ha reaccionado.

b) El volumen de \ce{CO2} necesario, en condiciones normales.


SOLUCIÓN:

La reacción que tiene lugar es:

\color[RGB]{2,112,20}{\ce{NaOH + CO2 -> NaHCO3}}


La estequiometría es 1:1, es decir, reaccionan los mismos moles de \ce{CO2} que de NaOH. Como la disolución de NaOH es 3 M y se trata de un litro de disolución, habrá 3 moles de NaOH.

a) Se necesitarán entonces 3 moles de dióxido de carbono para completar la reacción. Aplicamos la ecuación de los gases ideales:

PV = nRT\ \to\ V = \frac{nRT}{P} = \frac{3\ \cancel{mol}\cdot 0.082\frac{\cancel{atm}\cdot L}{\cancel{K}\cdot \cancel{mol}}\cdot 293\ \cancel{K}}{2\ \cancel{atm}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 24\ L\ \ce{CO2}}}


b) Un mol de cualquier gas en condiciones normales ocupa un volumen de 22.4 L:

3\ \cancel{mol}\ \ce{CO2}\cdot \frac{22.4\ L}{1\ \cancel{mol}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 67.2\ L\ \ce{CO2}}}