LEMNISCATA
Matemàtiques
Es fan reaccionar $45$ g de carbonat càlcic amb $45$ g d’àcid clorhídric. Formula i ajusta la reacció i indica quin és el reactiu limitant.
Formulem i ajustem la reacció química entre el carbonat càlcic ($\text{CaCO}_3)$ i l’àcid clorhídric ($\text{HCl}$). La reacció que es produeix és una reacció de doble desplaçament que genera clorur de calci ($\text{CaCl}_2$), diòxid de carboni ($\text{CO}_2)$ i aigua ($\text{H}_2\text{O}$):
$$\text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$$
L’equació ja està ajustada, amb una relació molar $1:2$ entre el carbonat càlcic i l’àcid clorhídric.
$$\text{Massa molar de } \text{CaCO}_3 = 40 \, \text{(Ca)} + 12 \, \text{(C)} + 3 \times 16 \, \text{(O)} = 100 \, \text{g/mol}$$
$$\text{Mols de } \text{CaCO}_3 = \frac{45 \, \text{g}}{100 \, \text{g/mol}} = 0.45 \, \text{mol}$$
$$\text{Massa molar de } \text{HCl} = 1 \, \text{(H)} + 35.5 \, \text{(Cl)} = 36.5 \, \text{g/mol}$$
$$\text{Mols de } \text{HCl} = \frac{45 \, \text{g}}{36.5 \, \text{g/mol}} \approx 1.23 \, \text{mol}$$
La reacció ajustada indica que es necessiten $2$ mols de $\text{HCl}$ per cada 1 mol de $\text{CaCO}_3$. Per tant, per $0,45$ mols de $\text{CaCO}_3$, es necessitarien:
$$0.45 \, \text{mol} \times 2 = 0.90 \, \text{mol de } \text{HCl}$$
Com que tenim $1,23$ mols de $\text{HCl}$, que és superior a $0,90$ mols, hi ha prou $\text{HCl}$ per reaccionar amb tot el $\text{CaCO}_3$.
Això significa que el carbonat càlcic ($\text{CaCO}_3$) és el reactiu limitant, ja que s’esgotarà abans que l’àcid clorhídric ($\text{HCl}$).