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48. ¿Cuántos litros de H2(g) en condiciones estándar se obtienen por gramo de Al(s) consumido según la siguiente reacción? 2 Al(s) + 6 HCl(aq)-----...

48. ¿Cuántos litros de H2(g) en condiciones estándar se obtienen por gramo de Al(s) consumido según la siguiente reacción?
2 Al(s) + 6 HCl(aq)-----» 2 AlCl3(aq) + 3 H2(g)


0,375 L/g

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Cálculo del volumen de H2(g) obtenido por gramo de Al(s) consumido

1. Análisis de la reacción:

  • La ecuación química balanceada indica que 2 moles de Al(s) reaccionan con 6 moles de HCl(aq) para producir 3 moles de H2(g).

2. Cálculos estequiométricos:

  • La masa molar del Al(s) es 26,98 g/mol.
  • La masa molar del H2(g) es 2,016 g/mol.
  • En condiciones estándar (CNTP), 1 mol de cualquier gas ideal ocupa 22,4 L.

3. Pasos para determinar el volumen de H2(g):

  1. Convertir gramos de Al(s) a moles:

Moles de Al = Masa de Al / Masa molar de Al = 1 g / 26,98 g/mol = 0,0371 mol

  1. Relación molar entre Al(s) y H2(g):

De la ecuación balanceada, 2 moles de Al(s) producen 3 moles de H2(g).

Relación molar = moles H2(g) / moles Al(s) = 3 / 2

  1. Calcular los moles de H2(g) producidos:

Moles de H2(g) = Moles de Al(s) x Relación molar = 0,0371 mol x (3 / 2) = 0,0557 mol

  1. Convertir moles de H2(g) a litros:

Volumen de H2(g) = Moles de H2(g) x Volumen molar de un gas ideal = 0,0557 mol x 22,4 L/mol = 1,244 L

4. Conclusión:

Por cada gramo de Al(s) consumido, se obtienen 1,244 L de H2(g) en condiciones estándar.

5. Observaciones:

  • Este cálculo asume que la reacción se lleva a cabo con un rendimiento del 100%. En la práctica, el rendimiento puede ser menor debido a factores como la pureza de los reactivos y las condiciones de reacción.
  • La respuesta correcta no es 0,375 L/g. Este valor se basa en una relación molar incorrecta entre Al(s) y H2(g).

6. Aplicaciones:

Este tipo de cálculo estequiométrico es útil para determinar la cantidad de producto que se puede obtener a partir de una cantidad dada de reactivo.


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