Question

Cuantos moles de amoniaco, reaccionan con ácido sulfurico para producir 7 moles de acido nitrico más agua.

Answer 1

Buenos días,

Para desarrollar el problema planteado, necesitamos conocer la masa atómica de cada elemento que interviene en la reacción así como la expresión equivalente química de cada uno, recordando que la masa atómica representará aproximadamente los gramos por mol, si se multiplica cada una por 1 g/mol, unidad convencional. Así que planteamos el problema siguiente mediante la ecuación de reacción, identificando en primer lugar cada molécula:

Amoníaco: $NH_{3}$

Ácido Sulfúrico: $H_{2}SO_{4}$ 

Ácido Nítrico: $HNO_{3}$ 

Agua = $H_{2}O$ 

Ahora bien, se conoce que el peso molecular de una sustancia, no es más que la sumatoria de los pesos de cada elemento multiplicado por la cantidad que exista de cada uno, por ejemplo la molécula de agua, contiene 2 átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, donde el hidrógeno tiene un peso aproximado de 1 gramo y el oxígeno de 16, por lo que para la molécula de agua se tendrán en total 16 gramos de oxígeno más 2 de hidrógeno, constituyendo el peso total por mol.

Del mismo modo procedemos para cada una de las moléculas que intervienen en el ejercicio, planteando según el enunciado la reacción pertinente, donde X cantidad de moles de amoniaco reaccionan con 1 mol de ácido sulfúrico, para generar 7 moles de ácido nítrico más agua, lo cual puede escribirse como:

$X*NH_{3} + H_{2}SO_{4} -\ \textgreater \ 7*HNO_{3} + H_{2}O$

Conocido el peso atómico de cada elemento referenciado en 1 mol, se tiene para cada uno:

N = 14 g/mol, O = 16 g/mol, H = 1 g/mol, S = 32 g/mol.

Basta con ello resolver la expresión en términos de los gramos por mol que representa cada molécula, en la misma ecuación de la reacción, teniendo así que:

X*17 g/mol + 98 g/mol -> 441 g/mol + 18 g/mol

Expresión que se extrajo de conocer el peso molecular de cada compuesto expresado en gramos, y en caso de existir más de un mol en la reacción como el caso del ácido nítrico, el total será multiplicar la cantidad de moles por la de una molécula. Tras esto, basta aplicar un simple despeje para conocer la cantidad de moles requeridos de amoniaco para generar la reacción final:

X = $\frac{(441 + 18)-98}{17} = 21.23 moles$

Espero haberte ayudado.