EJERCICIOS RESUELTO DE CÁLCULOS EN REACCIONES QUÍMICAS CON REACTIVO LIMITANTE Y EN EXCESO:

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CONTENIDOS DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO

EJERCICIOS DE REACCIONES QUÍMICAS

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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:

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.