Problema resuelto de reacción química. Pureza de reactivo. Reacción del carburo de calcio con agua para obtener acetileno.

1. Una muestra comercial de 0,712 gramos de carburo de calcio fue utilizada en
la producción de acetileno, mediante una reacción con exceso de agua,
según:
CaC2 + 2 H2O  Ca(OH)2 + C2H2
Si el volumen de gas acetileno recogido, medido a 25ºC y 745 mmHg fue de
0,25 litros, halla:
a) Los gramos de acetileno producidos.
b) Los gramos de carburo de calcio que reaccionaron.
c) El porcentaje de carburo de calcio puro en la muestra comercial

2. CaC2 + 2 H2O  Ca(OH)2 + C2H2
La ecuación química de la reacción nos la dan ya ajustada.
Nos indica que por cada mol de gas acetileno recogido, (obtenido), han
reaccionado uno de carburo de calcio.
Determinando los moles de acetileno obtenidos sabremos los de carburo de
calcio que han reaccionado.
Comenzamos hallando los moles de acetileno obtenidos utilizando la
ecuación de estado de los gases.
P · V = n · R · T
745 mmHg
760 mmHg / 1 atm
· 0,25 L = n(C2H2) · 0,082 ·
atm · L
K · mol
· (25 +273) K

3. Despejando los moles y operando, resulta:
n(C2H2) = 0,01 mol
Vamos a determinar los gramos que son estos moles.
El peso molecular del acetileno es: (2·12+2·1) = 26 g/mol
Quiere decir que un mol tiene de masa 26 g, luego 0,01 mol tendrá:
m(C2H2) = 0,01 mol · 26 g/mol = 0,26 g
La masa de acetileno producidos es de 0,26 g
Los moles de CaC2 que han reaccionado será también 0,01

4. El peso molecular del CaC2 es: (40+2·12) = 64 g/mol
Quiere decir que un mol tiene de masa 64 g, luego 0,01 mol tendrá:
m(CaC2) = 0,01 mol · 64 g/mol = 0,64 g
La masa de carburo de calcio que reaccionaron fue de 0,64 g
La masa de carburo de calcio que reaccionaron fue de 0,64 g, pero la
muestra comercial era de 0,712 g, por lo que el porcentaje de carburo de
calcio o riqueza es:
riqueza(CaC2) =
m(CaC2 puro) · 100
m(CaC2 comercial)
=
0,64 g · 100
0.712 g
= 89,9 %
El porcentaje de carburo de calcio puro en la muestra comercial es del 89,9 %