Problema resuelto reacción química riqueza y concentración

Problema de reacción química, riqueza de reactivo y concentración.

1. Se disuelven 5 g de nitrato de plata impuro en 500 mL de agua. Si al añadir a esta disolución 20 mL de otra disolución de ácido clorhídrico de densidad 1,07 g/cm 3 y riqueza del 4 % en peso, precipita toda la plata como cloruro de plata, calcula: a) La riqueza de la muestra de nitrato de plata. b) La molaridad del ácido clorhídrico.

2. Para hallar la riqueza del nitrato de plata impuro tenemos que determinar la masa de nitrato puro que hay en los 5 g impuros. Para ello antes determinamos los moles de HCl que reaccionan con el nitrato de plata. Estos moles nos sirven para los dos apartados. Comenzamos con la determinación del HCl que hay en los 20 mL de disolución de ácido clorhídrico. m D ( HCl )= 20 mL · 1,07 g/cm 3 = 21,4 g De estos 21,4 g, el 4 % será de HCl , por tanto: m ( HCl )= 21,4 g · 4 % = 0,856 g

3. Hallamos los moles: n ( HCl ) = 0,856 g / 36,5 g/mol = 0,02345 mol Para saber los moles de nitrato de plata que reaccionan, escribimos la ecuación química y la ajustamos. AgNO 3 ( ac )+ HCl ( ac ) → AgCl (s) + HNO 3 ( ac ) La ecuación química está ajustada. Indica que los moles de nitrato de plata que han reaccionado, (los que contiene los 5 g impuros), son los mismos que los de HCl . n(HNO 3 ) = 0,02345 mol Hallamos la masa de estos moles. m(HNO 3 ) = 0,02345 mol · 63 g/mol = 1,48 g

4. m(HNO 3 ) = 1,48 g n ( HCl ) = 0,02345 mol En 5 g de nitrato de plata impuro hay 1,48 g de nitrato puro, luego la riqueza de la muestra será: Riqueza = En 20 mL de disolución de HCl hay 0,02345 mol de HCl , luego su molaridad será: M = 1,48 g · 100 / 5 g = 26,9 % 0,02345 mol / 0,020 L = 1,17 molar