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Hola, agradecería que me pudieran ayudar con estos ejercicios:

1. ¿Cuántos gramos de CaO sólido se necesitan para reaccionar con 50,0 mL de HCl 0,60 M, según la ecuación:
CaO + HCl ⇌ CaCl₂ H₂O

2. Dada la reacción:
Na₂CO₃ + HCl ⇌ CO₂ + NaCl + H₂O
Se colocan a reaccionar en un recipiente 23,3 g de carbonato de sodio y 120 mL de HCl 2,00 M.
a. Iguale la ecuación.
b. Determina cuál es el reactivo limitante.
c. Determina el porcentaje de rendimiento, sabiendo que experimentalmente se obtuvieron 0,0720 mol de CO₂.
d. ¿Qué volumen representan los moles de CO₂ recogidos a 750 torr y 15ºC?

Lo primero es ajustar la reacción:

CaO + 2 HCl   --->   CaCl₂ + H₂O

Calcularemos el número de moles de HCl presentes:

n = V · M = 0.050 L 0.60 mol/L = 0.03 mol HCl

Del ajuste de la ecuación vemos que 1 mol de CaO reacciona exactamente con 2 mol de HCl; por tanto, el número de moles de CaO que reaccionan con el HCl presente lo calcularemos así, partiendo de la cantidad de HCl conocida:

                 1 mol CaO
0.03 mol HCl ----------- = 0.015 mol CaO
                  2 mol HCl

La masa la calculamos sabiendo la masa molar del CaO, que es 56 g/mol:

m = 0.015 mol · 56 g/mol = 0.84 g CaO

Saludos

a) La reacción ajustada es

Na₂CO₃ + 2 HCl   --->   CO₂ + 2 NaCl + H₂O

b) Para ver cuál de los dos es el reactivo limitante, calcularemos cuántos moles hay de cada uno de los reactivos y compararemos estas cantidades con las requeridas por la estequiometría de la reacción:

Número de moles de Na₂CO₃ = 23.3 g / (95 g/mol) = 0.245 mol Na₂CO₃

Número de moles de HCl = 0.120 L 2 mol/L = 0.240 mol HCl

Como se ve del ajuste,

1 mol de Na₂CO₃ reacciona exactamente con 2 mol de HCl (el doble)
luego 0.245 mol de Na₂CO₃ deben reaccionar exactamente con 0.490 mol de HCl (el doble).

Pero solo hay 0.240 mol de HCl, así que este reactivo se agota antes de que haya reaccionado todo el Na₂CO₃. Diremos entonces que el HCl es el reactivo limitante, ya que es el que limita el progreso de la reacción y cuando esta cese habrá, además de los productos, el exceso de Na₂CO₃ que no reaccionó.

c) Calcularemos el número de moles de CO₂ que se obtienen teóricamente, es decir, con un rendimiento del 100%. Para ello, partiremos del reactivo limitante, que es el que reacciona en su totalidad (recordemos que no reacciona la totalidad del Na₂CO₃):

                    1 mol CO₂
0.240 mol HCl ---------- = 0.120 mol CO₂
                    2 mol HCl

                        Cantidad real                0.072
Rendimiento  = ----------------- 100 = --------- 100 = 60%
                      Cantidad teórica             0.120

d) Aplicaremos la ley de los gases:

pV = nRT

Si queremos obtener el volumen en L, como es habitual, deberemos escribir la presión en atm, con lo que R toma el valor de 0.082. La temperatura, por descontado, en K.

750
---- · V = 0.072 · 0.082 · 288
760

V = 1.72 L

Saludos

Primero que nada: muchísimas gracias por tu respuesta.

He revisado todo lo que has hecho y discrepo en la masa molecular del Na₂CO₃. (segundo ejercicio)
Na = 23 · 2
C = 12
O = 16 · 3

Na₂CO₃ = 160 g/mol, y tu pusiste 95 g/mol. Es simplemente una crítica constructiva, y estoy más que seguro que fue un error de distracción. ;)

Vuelvo a agradecerte por la ayuda, saludos.

Hola Francolino,

En realidad la culpa es tuya. En las normas se dice:

"... Expón los problemas de una manera clara, con todos los datos necesarios para resolverlo. Es mejor que el que te vaya a responder tenga más tiempo para pensar que para ir buscando datos por ahí..."

Está claro que en química no se va a ningún lado sin los pesos moleculares.

Pues, la verdad, no sé de dónde saqué el 95. Discúlpame. Pero tampoco es 160, sino 106.

Saludos

Hola,

Na₂CO₃

Yo, para estas cosas, utilizo:

http://www.wolframalpha.com


Te ahorra mucho tiempo.

Ahora me he equivocado yo. Tienes toda la razón, tuve la intención de poner 106 y puse 160.  
Nuevamente te agradezco por la ayuda.