a) Cálculo de moles de gas hidrógeno desprendidos al reaccionar 5 kg de cinc:

La reacción entre el cinc (Zn) y el ácido clorhídrico (HCl) produce cloruro de cinc (ZnCl2) y gas hidrógeno (H2). La ecuación química balanceada es:

\[ Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl2 + H2 \]

Calculamos la masa molar de las sustancias involucradas:
– Masa molar de Zn: 65,38 g/mol

Usamos la relación estequiométrica entre el cinc y el hidrógeno en la ecuación química:
– 1 mol de Zn produce 1 mol de H2

\[ \text{moles de H}_2 = \frac{\text{masa de Zn}}{\text{masa molar de Zn}} \times \frac{\text{coeficiente estequiométrico de H}_2}{\text{coeficiente estequiométrico de Zn}} \]

\[ \text{moles de H}_2 = \frac{5000 \, \text{g}}{65,38 \, \text{g/mol}} \times \frac{1}{4} \]

\[ \text{moles de H}_2 \approx 19,21 \, \text{moles} \]

Por lo tanto, se desprenden aproximadamente 19,21 moles de gas hidrógeno al reaccionar 5 kg de cinc.

b) Cálculo del volumen de disolución de ácido clorhídrico 5 M consumido en la reacción:

Utilizamos la relación estequiométrica entre el cinc y el ácido clorhídrico en la ecuación química:
– 1 mol de Zn reacciona con 2 moles de HCl

\[ \text{moles de HCl} = \frac{\text{masa de Zn}}{\text{masa molar de Zn}} \times \frac{\text{coeficiente estequiométrico de HCl}}{\text{coeficiente estequiométrico de Zn}} \]

\[ \text{moles de HCl} = \frac{5000 \, \text{g}}{65,38 \, \text{g/mol}} \times \frac{2}{4} \]

\[ \text{moles de HCl} \approx 38,42 \, \text{moles} \]

Utilizamos la fórmula de la molaridad para calcular el volumen de la disolución:

\[ \text{molaridad} = \frac{\text{moles de soluto}}{\text{volumen de disolución (en litros)}} \]

\[ \text{volumen de disolución} = \frac{\text{moles de soluto}}{\text{molaridad}} \]

Sustituyendo valores conocidos:

\[ \text{volumen de disolución} = \frac{38,42 \, \text{moles}}{5 \, \text{M}} \]

\[ \text{volumen de disolución} \approx 7,68 \, \text{litros} \]

Por lo tanto, se consumen aproximadamente 7,68 litros de una disolución de ácido clorhídrico 5 M en la reacción.