Problema nº 6 de estequiometria de las reacciones químicas, reactivos y productos - TP01

Enunciado del ejercicio nº 6

El cobre reacciona con el ácido sulfúrico según la ecuación:

2·H₂SO₄ + Cu ⟶ SO₂ + CuSO₄ + 2·H₂O

Si se tienen 30 g de cobre y 200 g de H₂SO₄, calcular:

a) ¿Qué reactivo está en exceso y en qué cantidad?

b) Número de moles de SO₂ que se desprenden.

c) Masa de CuSO₄ que se forma.

m_cobre = 30 g

m_{ácido sulfúrico} = 200 g

La ecuación estequiométrica balanceada es la siguiente:

2·H₂SO₄ + Cu ⟶ SO₂ + CuSO₄ + 2·H₂O

Calculamos el mol de cada compuesto que interviene en la reacción:

2·H₂SO₄: 2·(2·1 g + 32 g + 4·16 g) = 196 g

Cu: 63,5 g

SO₂: 32 g + 2·16 g = 64 g

CuSO₄: 63,5 g + 32 + g 4·16 g = 159,5 g

2·H₂O: 2·(2·1 g + 16 g) = 36 g

2·H₂SO₄	+	Cu	⟶	SO₂	+	CuSO₄	+	2·H₂O
196 g	+	63,5 g	=	64 g	+	159,5 g	+	36 g

Para calcular el reactivo que está en exceso comenzamos por cualquiera de los involucrados:

63,5 g de Cu	⟶	196 g de H₂SO₄
30 g de Cu	⟶	m_{ácido sulfúrico}

m_{ácido sulfúrico} = 30 g de Cu·196 g de H₂SO₄÷63,5 g de Cu

m_{ácido sulfúrico} = 92,6 g de H₂SO₄

200 g de H₂SO₄ - 92,6 g de H₂SO₄ = 107,4 g de H₂SO₄

Resultado, el ácido sulfúrico está en exceso y en la cantidad de:

107,4 g de H₂SO₄

A partir de acá tomamos como dato los 30 g de Cu.

El número de moles de SO₂ que se desprenden será:

63,5 g de Cu	⟶	1 mol de SO₂
30 g de Cu	⟶	m_{dióxido de azufre}

m_{dióxido de azufre} = 30 g de Cu·1 mol de SO₂÷63,5 g de Cu

Resultado (b):

m_{dióxido de azufre} = 0,47 mol de SO₂

La masa de CuSO₄ será:

63,5 g de Cu	⟶	159,5 g de CuSO₄
30 g de Cu	⟶	m_{sulfato cúprico}

m_{sulfato cúprico} = 30 g de Cu·159,5 g de CuSO₄÷63,5 g de Cu

Resultado (c):

m_{sulfato cúprico} = 75,35 g de CuSO₄

Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina

Ejemplo de cómo determinar las cantidades de las sustancias reaccionantes y de los productos de reacción