Question

1.-Cuantos litros de H2, a las condiciones estándar que son necesarios para reaccionar con 5.3g de O2, de acuerdo con la siguiente ecuación:

H2+O2.....H2O

Sabiendo que la densidad del hidrógeno gaseoso a las condiciones estándar es igual a 0.0893 g/L?



2.-¿Cuantos gramos de solución de H2SO4 al 90% en peso se necesita para reaccionar con 13 g de Al,de acuerdo con la siguiente ecuación?:

Al+H2SO4....Al2(SO4)elevado a la 3+H2

Answer 1

 Listo.

1) A partir de la reacción:

H₂ + O₂ ⇒ H₂O

Nos piden determinar los litros de H₂ con las condiciones dadas. Primero balanceamos la ecuación por tanteo:

2 H₂ + O₂ ⇒ 2 H₂O

Se pueden comprobar que los átomos de hidrógeno y de oxígeno son iguales antes y después de la reacción química (conservación de masa).

Se necesitará la masa molar del O₂ y del H₂. De la tabla periódica la masa atómica del H = 1uma y del O = 16 uma. Por lo tanto la masa molar del O₂ es de 2(16) = 32 g/mol y la del H₂ es 2(1) = 2 g/mol. Ya podemos usar la proporciones:

$5.3g O_{2}* \frac{1mol O_{2} }{32g O_{2} }* \frac{2mol H_{2} }{1mol O_{2} }* \frac{2g H_{2} }{1mol H_{2} }=0.67g H_{2}$

Tenemos la masa del hidrógeno, y como dato del problema conocemos la densidad. Podemos despejar el volumen:

ρ = m/∀ ⇒ ∀ = m/ρ 

∀ = (0.67/0.0893) = 7.42 litros.

2) Ahora tenemos la ecuación:

Al + H₂SO₄ ⇒ Al₂(SO₄)₃ + H₂

Puedes balancear por tanteo esta expresión y llegar a la forma:

2 Al + 3 H₂SO₄ ⇒ Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂

Necesitarás la masa molar del ácido sulfúrico (H₂SO₄). Los pesos atómicos de la tabla periódica para el hidrógeno, el azufre y el oxígeno son 1, 32.1 y 16 uma respectivamente:

H₂SO₄ = 2(1) + 32.1 + 4(16) = 98.1 g/mol.

Una vez más las proporciones son:

$13gAl* \frac{1molAl}{27gAl} * \frac{3mol H_{2}S O_{4}}{1molAl}* \frac{98.1g H_{2 } S O_{4} }{1mol H_{2}S O_{4} } =141.7g H_{2}S O_{4}$

Usamos el significado de concentración por porcentaje en masa:

% masa = (masa soluto / masa disolución)*100%

En este caso la solución será de ácido sulfúrico en agua. El soluto es el H₂SO₄ y el solvente es agua:

90% = (141.7/ masa disolución)*100%

masa disolución = (141.7/90%)*100% = 157.4 g

Y llegamos a los gramos de solución. Un saludo.