Question

En un experimento se hace reaccionar 3,0 g de H3PO4 al 96% de pureza con 15,0 g de Ca(OH)2 produciéndose la reacción química: H3PO4 + Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + H2O Señale la secuencia de verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. El reactivo en exceso es el H3PO4 II. Los gramos del reactivo en exceso que no reacciona es 11.74g III. Si el rendimiento es del 80% se obtienen 0,012 mol de la sal oxisal Datos: Peso Atómico (uma): H=1; P=31; O=16; Ca=40; Peso Molecular (uma): H3PO4 = 98; Ca(OH)2 = 74

Answer 1

Teniendo una ecuación química y determinadas cantidades de reactivos, se pide realizar cálculos estequiométricos y determinar si las afirmaciones dadas son verdaderas o falsas. Según los resultados obtenidos, se tiene que:

I. Falso

II. Falso

III. Verdadero

Ecuación química balanceada:

2H₃PO₄ + 3Ca(OH)₂   →   Ca₃(PO₄)₂ + 6 H₂O

Reactivos disponibles:  3 g H₃PO₄ ( 96% de pureza )

                                        3 g H₃PO₄ × (96 g H₃PO₄ puro / 100 g H₃PO₄)

                                        2,88 g H₃PO₄ puro

                                        15 g Ca(OH)₂

Masa molar de H₃PO₄ = 98 g/mol

Masa molar de Ca(OH)₂ =  74 g/mol

Masa molar de Ca₃(PO₄)₂ = 310 g/mol

De la ecuación química tenemos que:  

moles Ca(OH)₂ / moles H₃PO₄= 3/2 = 1,5

De los reactivos disponibles :

moles Ca(OH)₂ / moles H₃PO4 = ( 15 / 74 ) / (2,88 / 98 ) = 0,2 / 0,03 = 6,7

El reactivo limitante es el H₃PO4

( 3 moles Ca(OH)₂ / 2 moles H₃PO₄) × 0,03 moles H₃PO₄ = 0,045 mol Ca(OH)₂

Moles de Ca(OH)₂ en exceso = moles disponibles - moles que reaccionan = 0,2 - 0,045 = 0,155

gramos de Ca(OH)₂ en exceso = 0,155 mol × 74 g/mol = 11,47 g

Calculamos cuánto de la oxisal se produce:

(1 mol Ca₃(PO₄)₂ / 2 mol H₃PO₄ ) × 0,03 mol H₃PO₄ = 0,015 mol Ca₃(PO₄)₂

Se deberían producir 0,015 mol Ca₃(PO₄)₂, pero el rendimiento es 80%. Entonces se producirian:

0,015 × ( 80 / 100 ) = 0,012 mol Ca₃(PO₄)₂