Problema nº 8 de estequiometría de las soluciones, volumen y masa - TP07
Enunciado del ejercicio nº 8
a) ¿Qué volumen de ácido sulfúrico 5 N se necesitan para neutralizar una disolución que contiene 2,5 g de hidróxido de sodio?
b) ¿Cuántos gramos de ácido sulfúrico puro se necesitan?
Desarrollo
Datos:
N₁ = 5 N
mNaOH = 2,5 g
Fórmulas:
| Eg = | mol |
| n |
Solución
La ecuación estequiométrica balanceada es la siguiente:
2·NaOH + H₂SO₄ ⟶ Na₂SO₄ + 2·H₂O
Disociamos el NaOH y el H₂SO₄:
NaOH ⟶ Na⁺ + OH⁻ (libera 1 electrón ⟶ n = 1)
H₂SO₄ ⟶ 2·H⁺ + SO₄²⁻ (libera 2 electrones ⟶ n = 2)
Calculamos el mol de ambos compuestos:
NaOH: 22,9898 g + 1,00797 g + 15,9994 g = 39,99717 g
H₂SO₄: 2·1,00797 g + 32,064 g 4·15,9994 g = 98,07754 g
Determinamos el equivalente gramo de ambos compuestos:
| EgNaOH = | 39,99717 g |
| 1 |
EgNaOH = 39,99717 g/mol
| EgH2SO4 = | 98,07754 |
| 2 |
EgH2SO4 = 49,03877 g/mol
a)
El NaOH y el H₂SO₄ se neutralizan equivalente a equivalente, por tanto, para 2,50 g de NaOH será:
| 39,99717 g | ⟶ | 1 Eg |
| 2,50 g | ⟶ | x |
| x = | 2,50 g·1 Eg |
| 39,99717 g |
x = 0,06250442 Eg de NaOH
El mismo número de equivalentes gramo reacciona de H₂SO₄:
x = 0,06250442 Eg de H₂SO₄
Calculamos el volumen de la solución de H₂SO₄:
| 5 N | ⟶ | 0,06250442 l de H₂SO₄ |
| 1 N | ⟶ | x |
| x = | 1 N·0,06250442 l de H₂SO₄ |
| 5 N |
x = 0,01250088 l de H₂SO₄
Resultado a), la normalidad del ácido es:
V₂ = 0,0125 l = 12,5 ml
b)
De acuerdo con la reacción expresada más arriba:
| 39,99717 g NaOH | ⟶ | 49,03877 g H₂SO₄ |
| 2,50 g NaOH | ⟶ | m |
| m = | 2,50 g·49,03877 g H₂SO₄ |
| 39,99717 g |
m = 3,065139984 g de H₂SO₄
Resultado b), la masa de ácido sulfúrico puro es:
m = 3,065 g de H₂SO₄
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular el volumen y la masa en la neutralización de soluciones