Pregunta
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El úcidio fiuorhídrico, HF , se produce por la reacción de la fluorita, \( \mathrm{CaF}_{2} \) y el ácido sulfúrico, \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \), según la siguiente ecuación \( \quad \mathrm{CaF}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \rightarrow 2 \mathrm{HF}+\mathrm{CaSO}_{4} \) Si se hacen reaccionar 1,26 mol de \( \mathrm{CaF}_{2} \) con 0,7 mol de \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \) ¿cuál es el reactivo límite y cuántas moles de cada producto se*obtienen?

Ask by Bolton Rogers. in Colombia
Mar 10,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

El reactivo limitante es \( \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \). Se obtienen 1,4 moles de \( \mathrm{HF} \) y 0,7 moles de \( \mathrm{CaSO}_{4} \).

Solución

1. Se escribe la ecuación química balanceada: \[ \mathrm{CaF}_{2} + \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \rightarrow 2\, \mathrm{HF} + \mathrm{CaSO}_{4} \] 2. La relación molar entre \( \mathrm{CaF}_{2} \) y \( \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \) es de \( 1:1 \). Esto significa que se requiere 1 mol de \( \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \) para reaccionar completamente con 1 mol de \( \mathrm{CaF}_{2} \). 3. Se tienen 1,26 moles de \( \mathrm{CaF}_{2} \) y 0,7 moles de \( \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \). Comparando estos valores, el reactivo limitante es: \[ \text{Reactivo limitante: } \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \quad (\text{porque } 0,7 < 1,26) \] 4. Se determinan las moles de cada producto utilizando la relación molar de la ecuación: - Para \( \mathrm{HF} \): Por cada 1 mol de \( \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \) se producen 2 moles de \( \mathrm{HF} \). Entonces: \[ \text{Moles de } \mathrm{HF} = 2 \times 0,7 = 1,4\, \text{moles} \] - Para \( \mathrm{CaSO}_{4} \): Por cada 1 mol de \( \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \) se produce 1 mol de \( \mathrm{CaSO}_{4} \). Entonces: \[ \text{Moles de } \mathrm{CaSO}_{4} = 0,7\, \text{moles} \] 5. Además, se puede calcular la cantidad del reactivo en exceso. El \( \mathrm{CaF}_{2} \) en exceso: \[ \text{Moles de } \mathrm{CaF}_{2}\text{ utilizadas} = 0,7\, \text{moles} \] \[ \text{Moles de } \mathrm{CaF}_{2}\text{ restantes} = 1,26 - 0,7 = 0,56\, \text{moles} \] Respuesta final: - Reactivo limitante: \( \mathrm{H}_{2}\mathrm{SO}_{4} \) - Moles de \( \mathrm{HF} \) producidas: \( 1,4\, \text{moles} \) - Moles de \( \mathrm{CaSO}_{4} \) producidas: \( 0,7\, \text{moles} \)

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

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Para determinar el reactivo límite, primero analizamos la relación estequiométrica de la reacción. De acuerdo con la ecuación, 1 mol de \( \mathrm{CaF}_{2} \) reacciona con 1 mol de \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \) para producir 2 moles de \( \mathrm{HF} \) y 1 mol de \( \mathrm{CaSO}_{4} \). Tienes 1,26 moles de \( \mathrm{CaF}_{2} \) y 0,7 moles de \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \). Comenzamos viendo cuánto \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \) se necesita para reaccionar con 1,26 moles de \( \mathrm{CaF}_{2} \): - Se necesitan 1,26 moles de \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \) para reaccionar completamente con \( \mathrm{CaF}_{2} \). - Como solo tienes 0,7 moles de \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \), este es el reactivo límite. Ahora, usando \( 0,7 \) moles de \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \): - Se producirá \( 2 \times 0,7 = 1,4 \) moles de \( \mathrm{HF} \) y \( 0,7 \) moles de \( \mathrm{CaSO}_{4} \). Así que, el reactivo límite es el \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \) y se obtienen \( 1,4 \) moles de \( \mathrm{HF} \) y \( 0,7 \) moles de \( \mathrm{CaSO}_{4} \).

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