50 PUNTOS!!!!! si no saben no respondan............................................................. El ácido sulfúrico reacciona con cobre para dar sulfato de cúprico, dióxido de azufre y agua. La ecuación química balanceada es: Cu + 2H2SO4 ↔ CuSO4 + SO2+ 2H2O. Calcule la masa de sulfato cúprico que se puede preparar por la acción de 2mL de ácido sulfúrico, cuya densidad es 1,84 g/mL sobre cobre en exceso. Datos de Masas atómicas: H=1; O=16; S=32; Cu=63,5.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
La reacción sin ajustar
H2SO4(ac) + Cu(s) à CuSO4(ac) + SO2(g) + H2O
Semireacción de reducción
SO42- + 4H+ + 2e à SO2 + 2H2O
Semireacción de oxidación
Cu à Cu2+ + 2e
No hay que ajustar electrones por lo que la reacción red-ox queda
SO42- + 4H+ + Cu à SO2 + Cu2+ + 2H2O
Poniendo los coeficientes estequimétricos en la reacción original
2H2SO4(ac) + Cu(s) à CuSO4(ac) + SO2(g) + 2H2O
b) Masa molecular H2SO4 = 2 + 32 + 48 = 98
Masa de H2SO4 = 3 x 0,96 = 2,88 gramos
Moles de H2SO4 = 2,88/98 = 0,0294 moles
Moles de átomos de Cu = 0,8/63,5 = 0,0126 moles
Como cada mol de Cu necesita 2 moles de H2SO4 , con los 0,126 moles se necesitarán 0,0252 moles de H2SO4. Es decir, sobra H2SO4 por lo que el reactivo limitante es el Cu.
Masa molecular del CuSO4 = 63,5 + 32 + 64 = 159,5
Como por cada mol de Cu se obtiene un mol de CuSO4, tendremos que se obtienen
0,0126 x 159,5 = 2,0097 gramos de sulfato de cobre (II)
Explicación:
Dada la ecuación química que representa la reacción de cobre con ácido sulfúrico, se realizan cálculos estequiométricos para determinar la cantidad de sulfato cúprico que se puede obtener a partir de determinada cantidad de ácido sulfúrico. El resultado obtenido es: 3 g CuSO₄.
Ecuación química
Cu + 2 H₂SO₄ → SO₂ + CuSO₄ + 2 H₂O
1 mol 2 mol 1 mol 1 mol 2 mol
63,5 g 196 g 64 g 159,5 g 36 g
Reactivo disponible
2 ml de H₂SO₄ (densidad 1,84 g/ml)
2ml × 1,84 g/ml = 3,68 g H₂SO₄
Cálculo de sulfato cúprico que se produce a partir de 2 ml de ácido sulfúrico
De la ecuación química se tiene que, a partir de 196 g H₂SO₄, se producen 159,5 g de sulfato cúprico.
3,68 g H₂SO₄ × ( 159,5 g CuSO₄ /196 g H₂SO₄ ) = 3 g CuSO₄
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