Question

Dada la siguiente reaccion, ¿ cuantos gramos de HNO3, se necesitan para producir 8.75 g de monoxido de dinitrogeno?

Zn + HNO3 --> Zn(NO3)2 + N20 + H2O

Answer 1

Lo primero es ajustar la reacción. Usaré el método del ion-electrón.

Oxidante: el N del HNO3. Su número de oxidación pasa de +5 en el HNO3 a +1 en el N2O
Reductor: el Zn. Su número de oxidación pasa de 0 en el Zn elemental a +2 en el Zn(NO3)2

Semirreacción del oxidante
2 NO3(-) + 10 H(+) + 8 e(-)  →   N2O + 5 H2O
Semirreacción del reductor
Zn  →  Zn(2+) + 2 e(-)

Multiplicando la segunda por 4 y sumando queda
2 NO3(-) + 4 Zn + 10 H(+)  → N2O + 4 Zn(2+) + 5 H2O

La reacción está ajustada. Para escribir la ecuación completa sumaremos en ambos miembros los iones que faltan. Como en el primer miembro hay 10 H(+) sin anión, sumaremos 8 iones NO3(-) pues ya tenemos 2. Estos 8 iones añadidos son los que hacen falta en el segundo miembro para emparejarlos con los 4 iones Zn(2+):

10 HNO3 + 4 Zn  →  N2O + 4 Zn(NO3)2 + 5 H2O

Lo que nos interesa es la relación molar entre el HNO3 y el N2O:

10 mol de HNO3 producen 1 mol de N2O

Número de moles de N2O = 8,75 g / (44 g/mol) = 0,199 mol N2O

Según la reacción estequiométrica anterior, harán falta 10 · 0,199 = 1,99 mol de HNO3, que tienen una masa de

m = 1,99 mol · 63 g/mol = 125,4 g de HNO3