Reacción química y estequiometría de un antiácido estomacal (2090)

, por F_y_Q

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Los antiácidos son productos que combaten la acidez estomacal. La mayoría de estos antiácidos siguen la reacción del bicarbonato de sodio (\ce{NaHCO3}) con el ácido cítrico (\ce{C_6H8O7}), para dar citrato de sodio (\ce{Na_3C6H5O7}), dióxido de carbono y agua.

a) Escribe y ajusta la reacción química.

b) Calcula la masa de ácido cítrico que debe utilizarse para que reaccionen 100 mg de bicarbonato de sodio.

c) Calcula la masa de \ce{ CO_2} liberado en la reacción anterior.

d) Calcula el volumen que ocupa dicho \ce{ CO_2} , medido a 1.45 atm y 39.5\ ^oC .

P.-S.

a)

\fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf \ce{3NaHCO_3 + C6H8O7 -> Na3C6H5O7 + 3CO2 + 3H2O}}}


b) Calculas los milimoles de bicarbonato, para así no tener que convertir la masa a gramos:

100\ \cancel{mg}\cdot \frac{1\ \ce{mmol\ NaHCO3}}{84\ \cancel{mg}} = \color[RGB]{0,112,192}{\textbf{1.2\ \ce{mmol\ NaHCO3}}}

Aplicas la estequiometría de la reacción:

1.2\ \cancel{\ce{mmol\ NaHCO3}}\cdot \frac{1\ \ce{mmol\ C6H8O7}}{3\ \cancel{\ce{mmol\ NaHCO3}}} = \color[RGB]{0,112,192}{\textbf{0.40\ \ce{mmol\ C6H8O7}}}

Solo te queda calcular la masa a la que equivalen estos milimoles:

0.4\ \cancel{\text{mmol}}\ \ce{C6H8O7}\cdot \frac{192\ mg}{1\ \cancel{\text{mmol}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{76.8 mg \ce{C6H8O7}}}}


c) Si atiendes a la reacción, ves que la estequiometría es 3:3, es decir, que se obtienen los mismos moles de \ce{ CO2} que los que reaccionan de bicarbonato. Se habrán obtenido, por tanto, 1.2 mmol:

1.2\ \cancel{\text{mmol}}\ \ce{CO2}\cdot \frac{44\ mg}{1\ \cancel{\text{mmol}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{52.8 mg \ce{CO2}}}}


d) Para calcular el volumen usas la ecuación de los gases ideales. Recuerda que la temperatura tiene que estar expresada en kelvin:

P\cdot V = n\cdot R\cdot T\ \to\ \color[RGB]{2,112,20}{\bm{V = \frac{n\cdot R\cdot T}{P}}}

Sustituyes los valores y obtienes el volumen expresado en mililitros de gas:

V = \frac{1.2\ \cancel{\text{mmol}}\cdot 0.082\frac{\cancel{\text{atm}}\cdot \cancel{L}}{\cancel{K}\cdot \cancel{\text{mol}}}\cdot 312.5\ \cancel{K}\cdot \frac{10^{-3}\ \cancel{\text{mol}}}{1\ \cancel{\text{mmol}}}\cdot \frac{10^3\ mL}{1\ \cancel{L}}}{1.45\ \cancel{\text{atm}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 21.2\ mL\ \ce{CO2}}}