Problema n° 1 de ley de conservación de la masa - TP01
Enunciado del ejercicio n° 1
En un sistema cerrado cuya masa total es de 100 g, se hacen reaccionar 10 g de cloruro de bario (BaCl₂) con la cantidad correspondiente de ácido sulfúrico (H₂SO₄), para dar sulfato de bario (BaSO₄) y ácido clorhídrico (HCl), ¿cuál es la masa del sistema al final de la reacción?
Desarrollo
Datos:
mT = 100 g
mBaCl2 = 10 g
Solución
Por tratarse de un sistema cerrado la masa final de la reacción debe ser de 100 g cumpliendo con la ley de conservación de la masa o la primera ley de Lavoisier.
Verifiquemos, la ecuación estequiométrica es la siguiente:
BaCl₂ + H₂SO₄ ⟶ BaSO₄ + 2·HCl
Calculamos las masas de los moles que intervienen en la reacción en equilibrio:
BaCl₂: 137,34 g + 2·35,453 g = 208,246 g
H₂SO₄: 2·1,00797 g + 32,064 g + 4·15,9994 g = 98,07754 g ≅ 98,076 g
BaSO₄: 137,34 g + 32,064 g + 4·15,9994 g = 233,4016 g ≅ 233,4 g
2·HCl: 2·(1,00797 g + 35,453 g) = 72,92194 g ≅ 72,922 g
BaCl₂ | + | H₂SO₄ | ⟶ | BaSO₄ | + | 2·HCl |
208,246 g | + | 98,076 g | = | 233,4 g | + | 72,922 g |
306,322 g | = | 306,322 g |
Mediante regla de tres simple calculamos que masa de ácido sulfúrico necesaria:
208,246 g de BaCl₂ | ⟶ | 98,076 g de H₂SO₄ |
10 g de BaCl₂ | ⟶ | mH2SO4 |
mH2SO4 = 10 g de BaCl₂·98,076 g de H₂SO₄÷208,246 g de BaCl₂
mH2SO4 = 4,71 g de H₂SO₄
Esto indica que hay ácido sulfúrico en exceso.
BaCl₂ | + | H₂SO₄ | ⟶ | BaSO₄ | + | 2·HCl | + | H₂SO₄ |
10 g | + | 90 g | = | 11,2 g | + | 3,5 g | + | 85,3 g |
100 g | = | 100 g |
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo verificar la ley de conservación de la masa