Problema n° 6 de estequiometria de las reacciones químicas, concentración de los reactivos y de los productos - TP06
Enunciado del ejercicio n° 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 %.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular la concentración de las sustancias reaccionantes y de los productos de reacción