Reacción química de una caliza con ácido clorhídrico

Reacción de una caliza con un ácido

1. En la reacción del carbonato de calcio con ácido clorhídrico se utiliza caliza (carbonato cálcico impuro) del 92 % de riqueza. a) ¿Qué cantidad de caliza se necesitará para obtener 250 kg de cloruro de calcio?. b) Si el ácido utilizado es del 70 % de riqueza y densidad 1,42 g/ mL. ¿Cuántos mL de este ácido serán necesarios ?. En primer lugar escribimos la ecuación química de la reacción ajustada: CaCO 3 + HCl → CaCl 2 CO 2 H 2 O + + 2 La ecuación ajustada nos indica que por cada mol de carbonato de calcio que reaccionen lo hacen dos de ácido clorhídrico y se forma uno de cloruro de calcio. Como conocemos la masa de cloruro de calcio que se obtiene, calculamos primero los moles que son. A partir de ellos hallamos los que han reaccionado de carbonato y de ácido.

2. CaCO 3 + HCl → CaCl 2 CO 2 H 2 O + + 2 La masa molecular del cloruro de calcio es: 40 + 2 · 35,5 = 111 g/mol Si 111 g de cloruro de calcio es un mol, 250000 g serán: 250000 g / 111 g/mol = 2252 mol de CaCl 2 Como los moles de carbonato que reaccionan y los de cloruro que se forman están en la proporción 1 a 1: Los moles de carbonato de calcio que reaccionan son 2252. La masa molecular del carbonato de calcio es: 40 + 12 + 3 · 16 = 100 g/mol Por tanto la masa de carbonato de calcio necesaria será: 2252 mol · 100 g/mol = 225200 g Para que la caliza contenga 225200 g de carbonato de calcio se precisa: 2252 00 g · 100 / 92 = 244783 g = 244,8 kg

3. b) Vamos a determinar los mL de disolución de ácido necesarios. Recordamos que los moles de CaCl 2 que se han obtenido son 2252. Por cada mol de CaCl 2 obtenido han reaccionado dos de HCl . Por tanto: n( HCl ) = 2252 · 2 = 4504 mol. Hallamos la masa de estos moles sabiendo que el peso molecular del HCl es 36,5 g/mol. m( HCl ) = n · Pm = 4504 mol · 36,5 g/mol = 164396 g. Esta masa de HCl es el 70 % de la masa de la disolución. Luego la masa de la disolución será: m D = 164396 g · 100 / 70 = 234851 g Como nos piden el volumen y nos dan de dato la densidad: V D = 234851 g · 1mL / 1,42 g = 165388 mL = 165,4 L