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Respuesta:
a)Para escribir la ecuación química ajustada de la reacción de aluminio con ácido clorhídrico, primero necesitamos identificar las sustancias involucradas y sus productos.
La reacción química que ocurre es la siguiente:
Aluminio (Al) + Ácido clorhídrico (HCl) → Cloruro de aluminio (AlCl₃) + Hidrógeno (H₂)
Dado que se nos proporciona 30 g de aluminio con un 95% de pureza, primero calcularemos la cantidad de aluminio puro (Al) presente en los 30 g:
30 g * 0.95 = 28.5 g de aluminio puro
Ahora, podemos escribir la ecuación química ajustada teniendo en cuenta la estequiometría de la reacción:
2 Al + 6 HCl → 2 AlCl₃ + 3 H₂
Por lo tanto, la ecuación química ajustada para la reacción de aluminio con ácido clorhídrico, considerando la pureza del aluminio proporcionado, es:
2 Al + 6 HCl → 2 AlCl₃ + 3 H₂
b) Para calcular el volumen de hidrógeno que se obtendrá en condiciones normales (STP - Standard Temperature and Pressure) si el rendimiento de la reacción es del 80%, primero necesitamos determinar la cantidad de hidrógeno teórico que se produciría en base a la ecuación química ajustada que hemos establecido previamente:
2 Al + 6 HCl → 2 AlCl₃ + 3 H₂
De acuerdo con la ecuación química balanceada, por cada 2 moles de aluminio que reaccionan, se producen 3 moles de hidrógeno.
1. Calcular la cantidad de moles de aluminio presente en 28.5 g de aluminio puro:
Masa molar del aluminio (Al) = 27 g/mol
Moles de Al = Masa / Masa molar = 28.5 g / 27 g/mol ≈ 1.0556 moles de Al
2. Calcular la cantidad teórica de moles de Hidrógeno (H₂) producidos:
Según la estequiometría de la reacción, 2 moles de Al producen 3 moles de H₂.
Por lo tanto, 1.0556 moles de Al producirán (3/2) * 1.0556 moles de H₂ ≈ 1.5834 moles de H₂
3. Calcular el volumen de hidrógeno en condiciones normales (STP):
1 mol de gas en condiciones normales ocupa aproximadamente 22.4 litros.
Por lo tanto, 1.5834 moles de H₂ ocuparán 1.5834 * 22.4 litros ≈ 35.52 litros de H₂
4. Considerar el rendimiento del 80%:
Si el rendimiento de la reacción es del 80%, el volumen real de hidrógeno obtenido será el 80% de 35.52 litros:
Volumen real de H₂ = 0.80 * 35.52 litros ≈ 28.42 litros de H₂
Por lo tanto, el volumen de hidrógeno que se obtendrá en condiciones normales si el rendimiento de la reacción es del 80% será aproximadamente 28.42 litros.