Respuestas : a) El reactivo límite es el NaHCO₃.
B) Se forman 0, 524 g de CO₂.
C) Quedan sin reaccionar 0, 238 g de ácido cítrico.
- Primero se debe balancear la ecuación química, para ello existen muchos métodos, lo importante es que debe existir la misma cantidad de átomos de todos los elementos tanto del lado de los reactivos como de los productos, la ecuación química balanceada es :
3 NaHCO₃ + H₈C₆O₇ ⇒ 3 CO₂ + 3 H₂O + Na₃C₆H₅O₇.
- Parte a).
Primero se debe convertir a moles los gramos de cada reactivo, para ello se emplea la masa molar, la cual relaciona los gramos que existen en un mol del compuesto :
NaHCO₃ : 1 g * (1 mol / 84, 007 g) = 0, 0119 mol NaHCO₃.
Ácido cítrico : 1 g * (1 mol / 192, 124 g) = 0, 0052 mol Ácido cítrico.
- Luego, se divide los moles de cada compuesto entre los coeficientes estequiométricos respectivos de la ecuación química balanceada, el valor más bajo indica que se trata del reactivo límite :
NaHCO₃ : 0, 0119 / 3 = 0, 0039⇒ Reactivo límite.
Ácido cítrico : 0, 0052 / 1 = 0, 0052.
- Parte b).
Primero, se debe calcular los moles de CO₂ que se producen, para ello se multiplican los moles del bicarbonato (reactivo limite) por la relación estequiométrica de la ecuación química balanceada, en este caso, se tiene que 3 moles de NaHCO₃ producen 3 moles de CO₂, por lo tanto :
0, 0119 mol NaHCO₃ * (3 mol CO₂ / 3 mol NaHCO₃) = 0, 0119 mol CO₂.
- Luego, se calculan los gramos utilizando la masa molar :
0, 0119 mol CO₂ * (44, 01 g / 1 mol) = 0, 524 g CO₂ producido.
- Parte c).
Primero, se calcula la cantidad de moles que reaccionan del ácido cítrico a partir de los moles de bicarbonato de sodio empleando la relación estequiométrica, se tiene que 3 moles de NaHCO₃ reaccionan con 1 mol de ácido cítrico, entonces :
0, 0119molNaHCO₃ * (1mol Ác.
Cítrico / 3molNaHCO₃) = 0, 00397mol Ác.
Cítrico.
- Luego, se convierten los moles del ácido cítrico a gramos utilizando la masa molar :
0, 00397mol ác.
Cítrico * (192, 124g / 1mol) = 0, 762g ácido cítrico reacciona.
- Finalmente, se restan los gramos iniciales del ácido cítrico menos los gramos que reaccionan : 1g - 0, 762g = 0, 238g ácido cítrico sin reaccionar.