Question

En un reactor se hacen reaccionar 219 g de ácido clorhídrico con un exceso de zinc metálico para obtener cloruro de zinc más hidrógeno molecular según la siguiente ecuación química: Zn(s) 2 HCl(ac) ZnCl2(s) H2(g) ¿Cuál es el volumen de hidrógeno, en litros, a 25 0C y 2 atm, si el rendimiento con respecto a este elemento es 75 %? Datos : Masas molares (g/mol) : Zn= 65, H = 1, Cl = 35,5.

Answer 1

De esta reacción se obtienen 27 litros de hidrógeno a 25°C y 2 atm.

¿Cómo hallar el volumen de hidrógeno producido?

La masa molar del ácido clorhídrico es de 36,5 gramos, por lo que, si tenemos 219 gramos de esta sustancia con exceso de zinc, la cantidad de moles es:

$n_{HCl}=\frac{219g}{36,5\frac{g}{mol}}=6mol$

Por otro lado, la ecuación de la reacción química es:

$Zn(s)+2HCl(aq)- > ZnCl_2(s)+H_2(g)$

Siguiendo las proporciones, 6 moles de ácido clorhídrico crean 3 moles de hidrógeno molecular. Como el rendimiento de la reacción con respecto a este elemento es del 75%, nos quedan 0,75.3=2,25 moles.

Aplicando la ley de los gases ideales podemos hallar el volumen a 25°C y 2 atm:

$P.V=nRT\\\\V=\frac{nRT}{P}=\frac{2,25mol.0,082\frac{L.atm}{mol.K}.298K}{2atm}=27L$

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