[Ej. Desplazamiento de gases y cenizas]
Se calcinan durante
cierto tiempo 20 g de carbonato de calcio (CaCO₃) y el proceso se interrumpe
antes de completarse, quedando 15 g de residuo sólido. Ecuación química de la
reacción:
CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)
(a) ¿Cuántos gramos de dióxido de carbono (CO₂) se han
liberado?
(b) ¿Cuántos moles de óxido de calcio (CaO) se han formado?
(c) ¿Cuántos moles de carbonato de calcio (CaCO₃) se han
descompuesto?
(d) ¿Cuál es el porcentaje en masa de óxido de calcio
presente en el residuo?
Etapa analítica
Usaremos el [Teorema
de la cantidad de reacción de una descomposición térmica incompleta] y
luego [Teorema
del reactivo limitante]. Así mismo usaremos [Teorema
de masa molar teórica]. También usaremos el [Axioma
de Fracción de Masa].
Etapa Numérica por factor de conversión
(a) ¿Cuántos gramos de dióxido de carbono (CO₂) se han
liberado?
En este caso al solo existir un solo gas, el gas ideal total
es igual al gas liberado, tenga en cuenta que la sutileza de gas ideal total se
debe a que en otras descomposiciones puede liberarse más de un gas.
Cantidad de reacción
(b) ¿Cuántos moles de óxido de calcio (CaO) se han
formado? Y (c) ¿Cuántos moles de carbonato de calcio (CaCO₃) se han
descompuesto?
Dado que todos los números estequiométricos son 1, la
cantidad de sustancia de todas las especies es igual a la cantidad de reacción,
por ende, hay 0.1136 moles descompuestos de carbonato de calcio y 0.1136 moles
formados de óxido de calcio.
(d) ¿Cuál es el porcentaje en masa de óxido de calcio
presente en el residuo?
Etapa Numérica por teoremas
(a) ¿Cuántos gramos de dióxido de carbono (CO₂) se han
liberado?
En este caso al solo existir un solo gas, el gas ideal total
es igual al gas liberado, tenga en cuenta que la sutileza de gas ideal total se
debe a que en otras descomposiciones puede liberarse más de un gas.
Cantidad de reacción
(b) ¿Cuántos moles de óxido de calcio (CaO) se han
formado? Y (c) ¿Cuántos moles de carbonato de calcio (CaCO₃) se han
descompuesto?
Dado que todos los números estequiométricos son 1, la
cantidad de sustancia de todas las especies es igual a la cantidad de reacción,
por ende, hay 0.1136 moles descompuestos de carbonato de calcio y 0.1136 moles
formados de óxido de calcio.
(d) ¿Cuál es el porcentaje en masa de óxido de calcio
presente en el residuo?
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