Para la reacción: 2 Al(s) + 6 HCl(ac) ⟶ 2 AlCl3(ac) + 3 H2(g)

Sobre la recolección de un gas sobre agua se obtiene la siguiente problemática:

Para la reacción: 2 Al(s) + 6 HCl(ac) ⟶ 2 AlCl3(ac) + 3 H2(g)

Se recogen sobre agua 35,5 mL de H2(g) a 26ºC y una presión barométrica de 755

MmHg. ¿Cuántos moles de HCl se han consumido? (PH2O a 26ºC = 25,2 mmHg)

3 Respuestas

Respuesta

Para determinar cuántos moles de HCl se han consumido en la reacción, necesitamos utilizar la ley de los gases ideales y tener en cuenta la presión parcial del gas hidrógeno (H2) recogido sobre agua.

La presión parcial de H2 (PH2) se puede calcular restando la presión de vapor del agua (PH2O) a la presión barométrica total (Ptotal):

PH2 = Ptotal - PH2O

PH2 = 755 mmHg - 25,2 mmHg = 729,8 mmHg

Ahora necesitamos convertir la presión parcial de H2 a atmósferas (atm) para utilizarla en la ley de los gases ideales. Recordemos que 1 atm = 760 mmHg:

PH2 = 729,8 mmHg ÷ 760 mmHg/atm ≈ 0,960 atm

Usando la ley de los gases ideales, podemos relacionar la presión parcial de H2 con la cantidad de moles de H2. La ecuación es:

PV = nRT

Donde: P es la presión en atmósferas (0,960 atm) V es el volumen en litros (35,5 mL = 0,0355 L) n es la cantidad de moles de H2 que queremos calcular R es la constante de los gases ideales (0,0821 L·atm/(mol·K)) T es la temperatura en kelvin (26°C = 26 + 273 = 299 K)

Reorganizando la ecuación para despejar n, obtenemos:

n = PV / RT

n = (0,960 atm) × (0,0355 L) / (0,0821 L·atm/(mol·K)) × (299 K)

N ≈ 0,00149 moles de H2

La estequiometría de la reacción indica que 6 moles de HCl se consumen por cada 3 moles de H2. Por lo tanto, podemos establecer una relación de proporción entre los moles de H2 y los moles de HCl:

(3 moles de H2 / 2 moles de AlCl3) = (0,00149 moles de H2 / x moles de HCl)

Resolviendo para x (moles de HCl):

X ≈ (0,00149 moles de H2) × (6 moles de HCl / 3 moles de H2)

X ≈ 0,00298 moles de HCl

Por lo tanto, aproximadamente se han consumido 0,00298 moles de HCl en la reacción.

Por favor, no te olvides de calificar tu respuesta.

Respuesta
1

Siempre conviene analizar estequiometricamente la reacción dada.

El balance da correcto. Luego la reacción será completa.

Ahora yendo a las masas molares de cada componente tendrías en gramos / mol :

2 x 20.98 + 6 X 36.46  = 133.34 x 2  + 3 x 2 

53.96 + 219.76  =  266.68  + 6  ...........cumple .

Ahora  estoy recogiendo 35 ml de H2 a 26 °C y 755 mmHg de presion.

La presion total del gas recogido = P parcial ( H2) + P parcial ( vapor de agua) y te dicen que P total gas recogido = 755 mmHg.

Luego P parcial del H2 contenido = 755 mm Hg - P parcial vapor de agua en esas condiciones = 755 mmHg - 25.2 mm Hg = 730 mm Hg.

Ahora podes aplicar la ecuación general de gases ideales p x v = n R t, para el Hidrógeno presente, y tendrías :

N = nro de moles de hidrogeno gas recogidos en el gas de la reaccion = 730 mmHg x 0.035 litros / R x 26 °C ... sI utilizo la constante R

= 62.36 mmHg litro / mol °K ......................obtendria n= 730 x 0.035 / 62.36 x 299 = 

0.00137 moles.

Para esa masa molar de H2, solo te queda replantear la formulación original y hallarías la cantidad de Cl H consumido.

Si te interesa te lo deduzco. ( Y no olvides calificar luego).

Respuesta

Se han consumido aproximadamente 0,0008135 moles de HCl en la reacción.

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