Ley de las proporciones definidas en la reacción entre nitrógeno y níquel (7985)

, por F_y_Q

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El níquel y el nitrógeno se combinan en la proporción 5:3 para formar el nitruro de níquel(II). Si se hacen reaccionar 60 g de Ni con 40 g de N, determina:

a) El elemento que sobra y el elemento que se consume totalmente tras la reacción, así como la cantidad que sobra y la cantidad necesaria del otro elemento para que no sobrase nada.

b) Cantidad de nitruro de níquel(II) que se forma.

c) Representa la ecuación química del proceso.

P.-S.

a) Como conoces la proporción entre ambos elementos puedes suponer que se consume todo el níquel del que dispones y calcular el nitrógeno necesario:

\frac{5\ \ce{g\ Ni}}{3\ \ce{g\ N}} = \frac{60\ \ce{g\ Ni}}{x}\ \to\ x = \frac{60\ \cancel{\ce{g\ Ni}}\cdot 3\ \ce{g\ N}}{5\ \cancel{\ce{g\ Ni}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{36\ \ce{g\ N}}}}


Se consume todo el níquel y sobran 4 g de nitrógeno.

Para que reaccionara todo el nitrógeno:

\frac{5\ \ce{g\ Ni}}{3\ \ce{g\ N}} = \frac{y}{40\ \ce{g\ N}}\ \to\ x = \frac{40\ \cancel{\ce{g\ N}}\cdot 5\ \ce{g\ Ni}}{3\ \cancel{\ce{g\ N}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{66.7\ \ce{g\ Ni}}}}


Serían necesarios 6.7 g más de níquel para que reaccionase todo el nitrógeno y no sobrase nada.

b) Aplicas la ley de la conservación de la masa para calcular la masa de compuesto que se forma:

\sum m_{\text{react}} = \sum m_{\text{prod}}\ \to\ \color[RGB]{2,112,20}{\bm{m_{\ce{Ni3N2}} = m_{\ce{Ni}} + m_{\ce{N}}}}

Debes considerar las masas dadas en el enunciado, teniendo en cuenta que solo reaccionan 36 g de nitrógeno:

m_{\ce{Ni3N2}} = (60 + 36)\ g\ \to\ \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{m_{\ce{Ni3N2}} = 96\ g}}}}


c) La reacción ajustada es:

\fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{\ce{3Ni(s) + N2(g) -> Ni3N2(s)}}}}