Cálculo del volumen de hidrógeno obtenido en una reacción

47.   Se mezclan 20 g de Zn puro con 200 mL de HCl 6 M. Cuando termine el desprendimiento de hidrógeno, ¿qué habrá quedado sin reaccionar Zn o HCl? ¿Qué volumen de hidrógeno, medido a 27 ⁰C y 760 mmHg, se habrá desprendido?

La reacción que tiene lugar es la siguiente:

Para saber cuál de los dos reactivos queda sin reaccionar, tenemos que calcular cuál es el reactivo limitante. Para ello calculamos los moles de cinc y de ácido clorhídrico:

A partir de la cantidad que tenemos de uno de los dos calculamos qué cantidad necesitamos del otro, teniendo en cuenta el ajuste:

Necesitamos 0,62 moles de HCl para reaccionar con la cantidad que tenemos de Zn. Como tenemos mucha más cantidad de ácido, éste es el que se encuentra en exceso y por lo tanto el metal es el reactivo limitante.

El volumen de hidrógeno que se obtiene en la reacción, debemos entonces calcularlo a partir del Zn, puesto que es el reactivo limitante. Para eso, primero calculamos los moles que se obtienen:

Ahora sabiendo las condiciones de presión y temperatura y empleando la ecuación de los gases ideales calculamos el volumen: