Foros Ciencias Galilei

Os cuento es un problema que le han puesto a mi hijo (le ha quedado Física y Química, está
estudiando 4º de la E.S.O).
Y a mi, que no se me da bien la química pués, o me sobran moles o me falta algo. Aquí os lo mando:

Se tratan 4,25 g. de aluminio en polvo con 40 ml de disolución 0,5 M de ácido sulfúrico. Determina la cantidad de sal formada y el volumen, en dm³, ocupado por el gas formado, si se mide a 15ºC y 745 mm de Hg.

Hola y perdón por el retraso.

Al + H₂SO₄ => Al₂(SO₄)₃ + H₂

Se ajusta primero:

2 Al + 3 H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂

Cada 2 moles de Al se combina con tres de ácido para dar 1 mol de sal y tres de hidrógeno.

Pm Al = 27 g  (lo que pesa un mol, 6,022·10²³ átomos)
Pm H₂SO₄ = 98 g   (lo que pesa un mol de moléculas, 6,022·10²³ moléculas)
Pm Al₂(SO₄)₃ = 342,15 g

4,25 g de Al  son   4,25/27 = 0,157 mol

0,5 M significa que cada litro de disolución contiene 0,5 mol de ácido:

0,040 L contendrá  0,040·0,5 = 0,02 mol.

La proporción entre moles de Al y ácido es 2 a 3  ( 1  a  1,5)

Por cada mol de Al se necesitan 1,5 de ácido.

De aluminio hay 0,157, se debería tener de ácido 0,157·1,5 = 0,2355 mol.

Sólo hay de ácido 0,02. El limitante es el ácido (se agota antes)

Entonces ya sabemos que reacciona los 0,02 moles de ácido con 0,02/1,5 = 0,01333 mol de Al

y sobra de éste 0,157 - 0,01333 = 0.14367 mol

2 Al                              +        3 H₂SO₄           =         Al₂(SO₄)₃        +           3 H₂
0,02/1,5 = 0,01333                     0,02                0,01333/2 = 0.006665               0,02

masa de sal formada = nº_mol·Pm = 342,15·0.006665 = 2.28 g

Volumen de hidrógeno:

Ec. gases:    P·V = n·R·T

P = 745/760 = 0.98 atm     (1 atm = 760 mm de Hg)

T = t + 273 = 15 + 273 = 288 K           (R = cte gas perfecto = 0,082 atm·L/(mol·K)

n = moles de H₂ = 0,02

V = n·R·T/P = 0,02·0,082·288/0.98 = 0.4819 L

Si no entiendes algo pregunta.