4.- En el laboratorio se puede obtener dióxido de carbono haciendo

ARAGÓN / JUNIO 00. LOGSE / QUIMICA / ESTEQUIOMETRIA /
OPCION I / EJERCICIO 4
4.- En el laboratorio se puede obtener dióxido de carbono haciendo reaccionar
carbonato cálcico con ácido clorhídrico; en la reacción se produce también cloruro de
calcio. Se quieren obtener 5 litros de dióxido de carbono, medidos a 25ºC y 745 mm de
Hg. Suponiendo que hay suficiente carbonato de calcio, calcule el mínimo volumen de
ácido clorhídrico del 32% en peso y densidad 1,16 g/mL que será necesario utilizar.
R = 0,082 atm·L/K·mol; Masas atómicas: H = 1, Cl = 35,5
(2,5 puntos)
Solución:
Reacción: CaCO3 (s) + 2 HCl (ac) • CaCl2 (s) + CO2 (g) + H2 O (l)
Si se quieren obtener 5 L de CO2 a T = 25ºC = 298K y P = 745 mm de Hg = 0,98 atm, lo
primero es calcular el nº de moles de dióxido de carbono contenidos en ese volumen.
Aplicando la ley de los gases ideales P·V = n·R·T, y despejando el nº de moles:
n = P·V / R·T;
n (CO2 ) = 0,98·5 / 0,082·298 = 0,2 moles
Por la estequiometría de la reacción vemos que por cada mol de CO2 producido se gastan 2
moles de HCl, de modo que para producir 0,2 moles de CO2 , son necesarios 0,4 moles de HCl
Los 0,4 moles de HCl, los pasamos a gramos a partir de:
nº de moles = m(g) / Mm
m (g) = 0,4 · 36,5 = 14,6 g de HCl puro son necesarios.
La disolución de ácido esta al 32% en peso, lo que quiere decir que necesitaremos:
m (g) disolución ácida = 14,6 g · 100 / 32 = 45,63 g de disolución comercial de HCl
Con la densidad d = m(g) / V(mL), calculamos el volumen de disolución:
V (mL) = m(g) / d = 45,63 / 1,16 = 39,33 mL HCl comercial al 32%
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