Problema nº 6 de estequiometria de las reacciones químicas, concentración de los reactivos y de los productos - TP06

Enunciado del ejercicio nº 6

¿Cuál es el porcentaje de trióxido de azufre libre en ácido sulfúrico fumante (considerado como una disolución de SO₃ en H₂SO₄) que se ha marcado como "109 % H₂SO₄"? Dicha designación se refiere al peso total de ácido sulfúrico puro que se tendría al disolver 100 g del ácido fumante, cuando todo el SO₃ libre se combine con agua para formar H₂SO₄.

Desarrollo

Datos:

[H₂SO₄] = 109 %

Solución

La ecuación estequiométrica balanceada es la siguiente:

SO₃ + H₂O ⟶ H₂SO₄

Como explica el enunciado, el 9 % excedente será de ácido sulfúrico, pero cuando se disuelva el SO₃ en agua.

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

SO₃: 32,064 g + 3·15,9994 g = 80,0622 g

H₂O: 2·1,00797 g + 15,9994 g = 18,01534 g

H₂SO₄: 2·1,00797 g + 32,064 g + 4·15,9994 g = 98,07754 g

Calculamos las masas de los moles que intervienen en la reacción balanceada, la suma de las masas de ambos miembros debe ser igual:

SO₃	+	H₂O	⟶	H₂SO₄
80,0622 g	+	18,015534 g	=	98,07754 g

Calculamos la masa de SO₃ que se combinará:

18,015534 g de H₂O	⟶	80,0622 g de SO₃
9 g de H₂O	⟶	x g de SO₃

x =	9 g de H₂O·80,0622 g de SO₃
	18,015534 g de H₂O

x = 39,997 g ≅ 40 g de SO₃ libre en 100 g de ácido sulfúrico.

Su concentración es: 40 %

Resultado: el porcentaje de trióxido de azufre libre en ácido sulfúrico fumante es 40 %.

Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina

Ejemplo, cómo calcular la concentración de las sustancias reaccionantes y de los productos de reacción