Question

El acido fosfórico (H3P04), se puede sintetizar a partir de fósforo, oxígeno y agua, de acuerdo con las dos ecuaciones siguientes:
4 P + 5 O2 ------ P4O10
P4O10+ 6 H20 --------4H3P04
Si se usan 30.0 g de P, 30.0 g de 0, y 30.0 g de H 20, ¿cuál es
la masa del Ácido fosfórico que se puede formar?

Answer 1

Respuesta:

73.5 gr de H3PO4

Explicación:

Tenemos 30 gr de P
Ahora, vamos a calcular cuantos gramos de O reaccionan con 30 gr de P
La fórmula para este tipo de conversiones es:
$Gr de A*\frac{1 Mol}{Gr de A} * \frac{Mol de B}{Mol de A} *\frac{Gr de B}{1 Mol} * Gr de B$

Remplazamos los datos:
$30 gr de P *\frac{1 Mol}{31 gr de P} * \frac{5 mol de O}{4 Mol de P} * \frac{32gr de O}{1 Mol} = 38.70 gr de O$

Nota: Recordar que para saber los gramos de cada elemento, hay que revisar la tabla periódica (Nos dice que la masa atómica de P es 30.97, por lo que redondeamos a 31).
Así mismo, la relación molar de $\frac{5 mol de O}{4 mol de P}$, es la relación de los coeficientes de nuestros reactivos. Quiere decir que por cada 4 moléculas de P reaccionan 5 de O.

Continuando:
Nos da que con  30 gr de Fósforo reaccionan 38.70 de Oxígeno. Pero nosotros solamente tenemos 30 de Oxígeno, por lo que, es mejor trabajar con el oxígeno a partir de aquí.

Haremos de nuevo el procedimiento pero ahora con 30gr de O para saber cuantos gr de P reaccionan:

$30gr de O *\frac{1 Mol}{32 gr de O} * \frac{4 mol de P}{5 mol de O}* \frac{31 gr de P}{1 Mol} = 23.25 gr de P$

Con 30gr de 0, reaccionan 23.25 de P.
Sumamos esas dos cantidades para saber la masa del P4010
30+23.25= 53.25 gr de P4O10

Ahora, por último, realizaremos la misma fórmula con P4O10 para saber la masa de H2O que reacciona:

$53.25 gr de P4O10 * \frac{1 Mol}{284 gr de P4O10}*\frac{6 mol de H2O}{1 mol P4O10}*\frac{18 gr}{1 Mol} = 20.23 gr de H2O$
Tenemos que con 53.25 gr de P4O10 reaccionan 20.25 gr de H2O

Ahora, solamente sumamos estas 2 cantidades y obtenemos:
53.25 + 20.25 = 73.5 gr de H3PO4

Espero sea comprensible, ¡suerte!