Foros Ciencias Galilei

Hola, me gustaría compartir con vosotros un problema que me está dando dolor de cabeza. No entiendo el problema y es urgente.

Por favor, si supieran hacerlo y explicarlo brevemente me sería de gran utilidad ya que por muchas vueltas que le doy no lo pillo.
Gracias de antemano


¿Una cuestión de química.?
Llevo una hora y no me sale.

Una muestra de latón de 2,75 gramos se hace reaccionar con disolución de ácido clorhídrico de densidad 1,15 g/mL y del 35,0 % en masa, hasta que la reacción se produce totalmente. El ácido clorhídrico solamente disuelve al cinc, pero no al cobre, y se supone que no hay otro tipo de impurezas.

a) Escribe la reacción producida, indicando el estado físico de reactivos y productos.

La disolución resultante se filtra, y el líquido filtrado se lleva a un recipiente que se evapora a sequedad, con lo que se forma un precipitado de cloruro de cinc que contiene todo el cinc que había en la muestra (fíjate en la imagen). Al determinar la masa de esta sustancia en una balanza, su valor es de 1,44 g.

b) Determina la masa de cinc en la muestra original.

c) ¿Qué porcentaje de cinc tiene la muestra de latón?

d) En la reacción se ha desprendido hidrógeno. Si se hubiera recogido en un recipiente de 100 mL a una temperatura de 17 ºC ¿qué presión hubiese producido?

e) El cinc está formado por átomos que interaccionan formando una estructura ordenada que da lugar a un sólido metálico. ¿Cuántos átomos de cinc había en la muestra?

f) Para facilitar que la reacción se produzca de forma total y muy rápidamente, se suele añadir exceso de disolución de ácido clorhídrico. ¿Qué volumen del ácido utilizado hubiese sido suficiente para disolver todo el cinc de la muestra?

g) El ácido que se ha utilizado es el que suele haber en los laboratorios. Es demasiado concentrado para la mayoría de las aplicaciones, y por eso es necesario diluirlo previamente. Indica el procedimiento para preparar 500 mL de disolución de ácido clorhídrico 0,5 mol/L partiendo del ácido concentrado utilizado en esta experiencia.

h) ¿Se te ocurre otra forma más sencilla de determinar la pureza de la muestra después de haberse producido la reacción con el ácido clorhídrico?

La mayoria de metales reacciona con los ácidos formando la sal correspondiénte y desprendiéndose gas hidrógeno:

                    Zn(s) + 2 HCl (ac) → ZnCl₂(ac) + H₂(g)↑


Como tenemos la masa de cloruro de zinc podemos calcular cuanta masa de zinc hay en ese cloruro, pasamos a moles:

                                      1 mol de cloruro de zinc         1 mol de Zn             65,38 g de Zn
1,44 g de cloruro de zinc x----------------------------- x -------------- x --------------- = 0,69 g de Zn.
                                   136,32 g de cloruro de Zinc   1 mol de cloruro de Zn  1 mol de Zn

Como teniamos una muestra de latón de 2,75 gramos, en ese latón hay 0,69 g de Zn:

                              % Zn= 0,69/2,75 x 100=25,09 %



Calculamos los moles de cloruro de Zn y como en la reacción la proporción molar entre este y el hidrógeno es 1:1, los moles coincidiran, luego aplicamos P.V=n.R.T, ojo con las unidades, y ya obtenemos la presión.



Basta multiplicar los moles de Zn por el número de Avogadro (6,023.10²³)

La relación del ácido es 2:1 respecto al cloruro de Zinc, necesitaremos el doble de moles de ácido que decloruro. Pasamos esos moles a gramos y luego a gramos de disolución, recuerda que era del 35% que quiere decir que por cada 100 gramos de disolución hay 35 gramos de ácido, con la masa de la disolución y la densidad obtenemos el volumen.

0,5 mol/L significa que por cada litro de disolucion tenemos 0,5 moles de ácido, como necesitamos medio litro solo nos hará falta 0,25 moles que tendremos que coger de la disolución concentrada en forma de volumen y para ello pasamos esos moles a gramos de ácido y al igual que antes los pasamos a gramos de disolución y luego con la densidd a volumen de disolución.

Ese volumen de la disolución concentrada lo cogemos con una pipeta y lo dcepositamos en un matraz aforado de 0,5 L(volumen que queremos preparar) y añadimos agua hasta la marca de enrase

La verdad es que despues de pensarlo un poco se te queda cara de tonto y es que existe una forma muchísimo más fácil de averiguar el contenido de Zinc. Basta secar el latón tras la reacción con la disolución del ácido y volverlo a pesar, la diferencia de masa con la muestra original tras la pesada nos indicará la masa de Zn que reaccionó y por tanto despareció del latón original.