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El cinc reacciona con ácido nítrico para producir nitrato de cinc, nitrato de amonio y agua. Si se parte de 16,30 g de ácido nítrico y 18 g de Zn
a) plantea la ecuación balanceada correspondiente
b) ¿cuál es el RL?
c) calcula la cantidad de reactivo no limitante que sobra
d) calcula la cantidad de productos formados.
Respuestas a la pregunta
Para la reacción planteada el reactivo límite es el ácido nítrico.
La cantidad del reactivo en exceso(Zn) es 11.18 g.
La cantidad de productos formados es: 19.697 g de Zn(NO₃)₂, 2.081 g de NH₄NO₃ y 1.404 g de H₂O.
Explicación:
a)La reacción balanceada es:
4Zn + 10HNO₃ ⇒ 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O
b) Primero se debe determinar el número de moles presente:
Teniendo en cuenta la masa molar:
M(HNO₃)= 63.013 g/mol
M(Zn)= 65.38 g/mol
moles HNO₃ = 16.3 g * (1 mol / 63.013 g)= 0.259 mol HNO₃
moles Zn = 18 g * (1 mol / 65.38 g)= 0.275 mol Zn
Para determinar el reactivo límite se divide el número de moles entre el coeficiente estequiométrico. El reactivo límite corresponde al menor valor obtenido.
Para HNO₃ = 0.259 / 10= 0.026
Para Zn= 0.275 / 4 = 0.068
El reactivo límite es el ácido nítrico.
c) La cantidad de reactivo no limitante que sobra es:
Reactivo en exceso= cantidad inicial - cantidad que reacciona
Cantidad de Zn que reacciona:
moles Zn(rxn)= 0.259 mol HNO₃ * (4 mol Zn / 10 mol HNO₃) = 0.104 mol Zn
Reactivo en exceso= 0.275 mol - 0.104 mol = 0.171 mol Zn
En gramos:
Reactivo en exceso= 0.171 mol * 65.38 g/mol = 11.18 g Zn
d) Cantidad de productos formados:
Nitrato de cinc:
moles de Zn(NO₃)₂ = 0.259 mol HNO₃ * (4 mol Zn(NO₃)₂ / 10 mol HNO₃) = 0.104 mol Zn(NO₃)₂
Teniendo en cuenta la masa molar:
M(Zn(NO₃)₂)= 189.399 g/mol
gramos Zn(NO₃)₂= 0.104 mol * 189.399 g/mol = 19.697 g Zn(NO₃)₂
Nitrato de amonio:
moles de NH₄NO₃= 0.259 mol HNO₃ * (1 mol NH₄NO₃ / 10 mol HNO₃) = 0.026 mol NH₄NO₃
Teniendo en cuenta la masa molar:
M(NH₄NO₃)= 80.043 g/mol
gramos NH₄NO₃= 0.026 mol * 80.043 g/mol = 2.081 g NH₄NO₃
Agua:
moles de H₂O= 0.259 mol HNO₃ * (3 mol H₂O / 10 mol HNO₃) = 0.078 mol H₂O
Teniendo en cuenta la masa molar:
M(H₂O)= 18 g/mol
gramos H₂O= 0.078 mol * 18 g/mol = 1.404 g NH₄NO₃