Prerrequisitos
- En una neutralización 1:2 (como ácido:base con Ca(OH)2), n(ácido) = 2 x n(base)
- Una base fuerte se disocia completamente: [OH-] se calcula multiplicando la concentración de la base por el número de OH- que libera
- En un reactivo limitante, hay que comparar los moles disponibles de cada reactivo con la relación estequiométrica de la ecuación ajustada
d) Se usa hidróxido de calcio, Ca(OH)2, para neutralizar ácido clorhídrico, HCl. e) El hidróxido de calcio también reacciona con dióxido de carbono para formar carbonato de calcio: Ca(OH)2(aq) + CO2(g) → CaCO3(s) + H2O(l).
d.ii
Determine el volumen, en dm3, de una solución de hidróxido de calcio 0,015 mol/dm3, necesario para neutralizar 35,0 cm3 de HCl(aq) 0,025 mol/dm3.
[2]
d.iii
Calcule el pH de una solución de hidróxido de calcio 2,33×10⁻² mol/dm3, una base fuerte.
[2]
e.ii
2,41 dm3 de Ca(OH)2(aq) 2,33×10⁻² mol/dm3 reaccionan con 0,750 dm3 de CO2(g) a PTN, dando 2,85 g de CaCO3. Calcule el rendimiento porcentual de CaCO3, sabiendo que el reactivo limitante produciría 3,30 g.
[1]
Pistas progresivas
- 1General - esta ficha combina tres tipos de cálculo con Ca(OH)2: volumen de neutralización (d.ii), pH de una base fuerte (d.iii), y rendimiento porcentual con reactivo limitante (e.ii).
- 2Apartado d.ii) - la ecuación ajustada es Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O, así que n(HCl)=2xn(Ca(OH)2). Calcula primero los moles de HCl, luego despeja los moles y el volumen de Ca(OH)2.
- 3Apartado d.iii) - el Ca(OH)2 libera 2 OH- por fórmula unidad: [OH-]=2×2,33×10⁻². Calcula pOH=-log[OH-] y luego pH=14,00-pOH.
- 4Apartado e.ii) - el rendimiento porcentual = (masa real/masa teórica del reactivo limitante) × 100. Usa la masa teórica ya dada (3,30 g, calculada a partir de identificar cuál de los dos reactivos limita la reacción) y la masa real obtenida (2,85 g).
Teoría básica
- En una neutralización con una base que aporta más de un OH- (como Ca(OH)2), la relación molar con el ácido no es 1:1 - hay que ajustar la ecuación correctamente.
- Una base fuerte se disocia completamente; su [OH-] se calcula multiplicando su concentración por el número de iones OH- que libera cada fórmula unidad.
- El reactivo limitante es el que se agota primero y determina la cantidad máxima (teórica) de producto posible.
Refuerzo
Libro — Chemistry 2023 Oxford - Reactividad 2.1, neutralización y reactivo limitante.
Cuadernillo — Examen: EXAMENES AÑOS ANTERIORES/2021/MAYO/Chemistry_paper_2__SL_Spanish.pdf, pregunta 1(d)-(e); mark scheme en la misma carpeta.
Vídeo —
↗ — «»
Apartado d.ii) —
n(HCl) = 0,0350 dm3 × 0,025 mol/dm3 = 8,8×10⁻⁴ mol. n(Ca(OH)2) = n(HCl)/2 = 4,4×10⁻⁴ mol. V = 4,4×10⁻⁴/0,015 = 0,029 dm3.
Apartado d.iii) —
[OH-] = 2 × 2,33×10⁻² = 0,0466 mol/dm3. pOH = -log(0,0466) = 1,332. pH = 14,000 - 1,332 = 12,67.
Apartado e.ii) —
Rendimiento % = (2,85/3,30) × 100 = 86,4%.