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Ejercicio Resuelto FQ1BE1172, de Cálculos en Reacciones Químicas con Reactivo Limitante

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EJERCICIO FQ1E1172:

Se han tratado 25 g de cloruro de hidrógeno con 50 g de dióxido de manganeso, obteniéndose cloruro de manganeso (II), cloro y agua. ¿Qué volumen de cloro se obtiene medido a 10º C y 700 mm de Hg?

DATOS: Ma(H)=1 u; Ma(Cl)=35,5 u; Ma(Mn)=55 u; Ma(O)=16 u

RESOLUCIÓN DEL EJERCICIO:

La reacción química ajustada correspondiente al proceso:

En este caso parece necesario el planteamiento de reactivo limitante y en exceso, ya que nos dan cantidades de los dos reactivos que intervienen.

Veamos cuánto dióxido de manganeso es necesario con los 25 g de cloruro de hidrógeno.

Utilizando factores de conversión y teniendo en cuenta las masas atómicas y en consecuencia las moleculares:

Ma(H)=1 u; Ma(Cl)=35,5 u; Ma(Mn)=55 u; Ma(O)=16 u

Las masas moleculares:

Mm(HCl)=36,5 u; Mm(MnO2)=87 u; Mm(MnCl2)=126 u; Mm(Cl2)=71 u; Ma(H2O)=18 u;

De la estequiometría de la reacción podemos obtener la siguiente cadena de factores de conversión:

 

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Como resulta que tenemos 50 gramos nos dá de sobra con estos 14,89 que necesitamos. El cloruro de hidrógeno es el limitante y el dióxido de manganeso está en exceso.

Para los cálculos siguientes tomamos o bien los 25 gramos de HCl o los 14,89 de MnO2 (no podemos tomar los 50 gramos de MnO2)

Tomando los 25 gramos de HCl, de la estequiometría de la reacción, utilizando de nuevo factores de conversión, para ver qué cantidad de cloro se produce:

Teniendo en cuenta la ecuación de los gases ideales, estos moles de cloro corresponden en volumen:

Donde hemos tenido en cuenta que la T (temperatura) tiene que estar en grados Kelvin y la presión en atmósferas.