Reacción del carbonato de calcio con el acido nítrico

Se hace reaccionar carbonato cálcico con una disolución de ácido nítrico, obteniéndose como productos de reacción nitrato de calcio, dióxido de carbono y agua. a) ¿Qué volumen de dióxido de carbono, medido en condiciones normales, se formará cuando se hace reaccionar 60 mL de ácido nítrico 2,5 M , con exceso de carbonato cálcico ? b) ¿Qué volumen de ácido nítrico comercial, del 64% en peso y 1,4 g/mL de densidad, se necesita?

Comenzamos el problema escribiendo la ecuación química de la reacción Se hace reaccionar carbonato cálcico con una disolución de ácido nítrico, obteniéndose como productos de reacción nitrato de calcio, dióxido de carbono y agua. a) ¿Qué volumen de dióxido de carbono, medido en condiciones normales, se formará cuando se hace reaccionar 60 mL de ácido nítrico 2,5 M , con exceso de carbonato cálcico? b) ¿Qué volumen de ácido nítrico comercial, del 64% en peso y 1,4 g/mL de densidad, se necesita? Comenzamos el problema escribiendo la ecuación química de la reacción CaCO3 + 2 HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O Ajustamos la ecuación La ecuación química ajustada nos indica que el número de moles de HNO3 que reacciona es el doble que el número de moles de CO2 que se ha formado. Calculando los moles que reaccionan de HNO3, sabremos los que se han formado de CO2.

Los moles de CO2 obtenidos serán la mitad de los de HNO3 Se hace reaccionar carbonato cálcico con una disolución de ácido nítrico, obteniéndose como productos de reacción nitrato de calcio, dióxido de carbono y agua. a) ¿Qué volumen de dióxido de carbono, medido en condiciones normales, se formará cuando se hace reaccionar 60 mL de ácido nítrico 2,5 M , con exceso de carbonato cálcico? b) ¿Qué volumen de ácido nítrico comercial, del 64% en peso y 1,4 g/mL de densidad, se necesita? CaCO3 + 2 HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O Del ácido nítrico conocemos la molaridad y el volumen por lo que podemos calcular los moles: n(HNO3) = 0,060 L · 2,5 mol/L = 0,15 mol Los moles de CO2 obtenidos serán la mitad de los de HNO3 n(CO2) = 0,15/2 = 0,075 mol

CaCO3 + 2 HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O n(CO2) = 0,075 mol Se hace reaccionar carbonato cálcico con una disolución de ácido nítrico, obteniéndose como productos de reacción nitrato de calcio, dióxido de carbono y agua. a) ¿Qué volumen de dióxido de carbono, medido en condiciones normales, se formará cuando se hace reaccionar 60 mL de ácido nítrico 2,5 M , con exceso de carbonato cálcico? b) ¿Qué volumen de ácido nítrico comercial, del 64% en peso y 1,4 g/mL de densidad, se necesita? CaCO3 + 2 HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O n(CO2) = 0,075 mol Un mol de CO2 medido en condiciones normales ocupa 22,4 litros, luego 0,075 ocuparán: V(CO2) = 0,075 mol · 22,4 L / mol = 1,68 L

m(HNO3) = n·Pm = 0.15 mol · (1+14+3·16) g/mol = 9,45 g Se hace reaccionar carbonato cálcico con una disolución de ácido nítrico, obteniéndose como productos de reacción nitrato de calcio, dióxido de carbono y agua. a) ¿Qué volumen de dióxido de carbono, medido en condiciones normales, se formará cuando se hace reaccionar 60 mL de ácido nítrico 2,5 M , con exceso de carbonato cálcico? b) ¿Qué volumen de ácido nítrico comercial, del 64% en peso y 1,4 g/mL de densidad, se necesita? CaCO3 + 2 HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O Recordamos que los moles de HNO3 que han reaccionado son 0,15, que en masa será: m(HNO3) = n·Pm = 0.15 mol · (1+14+3·16) g/mol = 9,45 g Estos 9,45 g son el 64% de la disolución comercial, por lo que la masa de la disolución será: mD = 9,45 g · 100 / 64 = 14,77 g

Como tenemos de dato la densidad, calculamos el volumen: Se hace reaccionar carbonato cálcico con una disolución de ácido nítrico, obteniéndose como productos de reacción nitrato de calcio, dióxido de carbono y agua. a) ¿Qué volumen de dióxido de carbono, medido en condiciones normales, se formará cuando se hace reaccionar 60 mL de ácido nítrico 2,5 M , con exceso de carbonato cálcico? b) ¿Qué volumen de ácido nítrico comercial, del 64% en peso y 1,4 g/mL de densidad, se necesita? CaCO3 + 2 HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O La masa de la disolución de ácido nítrico comercial que se necesita es de 14,77 g. Como tenemos de dato la densidad, calculamos el volumen: VD = 14,77 g / 1,4 g / mL = 10,55 mL El volumen de disolución de ácido nítrico comercial que se necesita es de 10,55 mL.