+ El ácido clorhídrico, HCl, reacciona con el magnesio para formar cloruro de magnesio, MgCl2, e hidrógeno, H2. Si, al reaccionar con magnesio 200 mL de una disolución de HCl, se obtienen 6,72 L de hidrógeno, medidos en condiciones estándar, calcula:La masa de magnesio que reacciona.La concentración de la disolución de HCl.Datos: MH = 1 g/mol; MCl = 35,5 g/mol; MMg = 24,3 g/mol
Question
+ El ácido clorhídrico, HCl, reacciona con el magnesio para formar cloruro de magnesio, MgCl2, e hidrógeno, H2. Si, al reaccionar con magnesio 200 mL de una disolución de HCl, se obtienen 6,72 L de hidrógeno, medidos en condiciones estándar, calcula:La masa de magnesio que reacciona.La concentración de la disolución de HCl.Datos: MH = 1 g/mol; MCl = 35,5 g/mol; MMg = 24,3 g/mol
Solution 1
Para resolver este problema, primero necesitamos escribir la ecuación química balanceada de la reacción:
Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2
A partir de esta ecuación, podemos ver que un mol de magnesio reacciona con dos moles de HCl para producir un mol de hidrógeno.
- Cálculo de la masa de magnesio que reacciona:
Sabemos que en condiciones estándar (0°C, 1 atm), un mol de cualquier gas ocupa 22.4 L. Por lo tanto, los 6.72 L de hidrógeno que se producen corresponden a:
6.72 L H2 * (1 mol H2 / 22.4 L H2) = 0.3 mol H2
Como la relación molar entre el magnesio y el hidrógeno es 1:1, también se necesitan 0.3 moles de magnesio para la reacción. Entonces, la masa de magnesio que reacciona es:
0.3 mol Mg * (24.3 g Mg / 1 mol Mg) = 7.29 g Mg
- Cálculo de la concentración de la disolución de HCl:
Como la relación molar entre el HCl y el hidrógeno es 2:1, se necesitan 0.6 moles de HCl para la reacción. La concentración molar (M) de una solución se define como la cantidad de soluto (en moles) dividida por el volumen de la solución (en litros). Entonces, la concentración de la disolución de HCl es:
0.6 mol HCl / 0.2 L = 3 M
Por lo tanto, la masa de magnesio que reacciona es 7.29 g y la concentración de la disolución de HCl es 3 M.
Solution 2
Para resolver este problema, primero necesitamos escribir la ecuación química equilibrada de la reacción:
Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2
A partir de esta ecuación, podemos ver que un mol de magnesio reacciona con dos moles de HCl para producir un mol de hidrógeno.
- Cálculo de la masa de magnesio que reacciona:
Sabemos que en condiciones estándar (0°C, 1 atm), un mol de cualquier gas ocupa 22.4 L. Por lo tanto, los 6.72 L de hidrógeno que se producen corresponden a:
6.72 L H2 * (1 mol H2 / 22.4 L H2) = 0.3 mol H2
Como la relación molar entre el magnesio y el hidrógeno es 1:1, también se necesitan 0.3 moles de magnesio para la reacción. Entonces, la masa de magnesio que reacciona es:
0.3 mol Mg * (24.3 g Mg / 1 mol Mg) = 7.29 g Mg
- Cálculo de la concentración de la disolución de HCl:
Como la relación molar entre el HCl y el hidrógeno es 2:1, se necesitan 0.6 moles de HCl para la reacción. La concentración molar (M) de una solución se define como los moles de soluto divididos por el volumen de la solución en litros. Entonces, la concentración de la disolución de HCl es:
0.6 mol HCl / 0.2 L = 3 M
Por lo tanto, la masa de magnesio que reacciona es 7.29 g y la concentración de la disolución de HCl es 3 M.
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