25 marzo, 2016

EJERCICIOS DE ESTEQUIOMETRÍA



1.  
Balancee la siguiente ecuación e indique si se trata de una reacción de combustión, de combinación o de descomposición:
"a" Li + "b" N2 "c" Li3N
a=6; b=1; c=2; reacción de descomposición
a=6; b=1; c=2; reacción de combinación
a=1; b=1; c=3; reacción de descomposición
a=6; b=1; c=2; reacción de combustión


2.  
Balancee la siguiente ecuación:
"a" C6H14O + "b" O2  "c" CO2 + "d" H2O
a=2; b=19; c=12; d=14
a=1; b=9; c=6; d=7
a=1; b=19/2; c=6; d=7
a=2; b=18; c=12; d=14


3.  
Balancee la siguiente ecuación e indique si se trata de una reacción de combustión, de combinación o de descomposición.
"a" H2O2 + "b" SO2"c" H2SO4
a=1; b=1; c=1; reacción de descomposición
a=1; b=1; c=1; reacción de combinación
a=2; b=1; c=1; reacción de descomposición
a=2; b=1; c=1; reacción de combinación


4.  
Balancee la siguiente ecuación:
"a" Mg3N2 + "b" H2O  "c" Mg(OH)2 + "d" NH3
a=1; b=2; c=1; d=1
a=1; b=6; c=3; d=2
a=1; b=6; c=3; d=1
a=1; b=3; c=3; d=2


5.  
Los coeficientes que se necesitan para balancear correctamente la ecuación siguiente son:
Al(NO3)3 + Na2S  Al2S3 + NaNO3
1, 1, 1, 1
2, 3, 1, 6
2, 1, 3, 2
4, 6, 3, 2


6.  
Convierta lo siguiente en una ecuación química balanceada:
Hidrógeno gaseoso reacciona con monóxido de carbono para formar metanol, CH3OH.
H2 + CO  CH3OH
2H2 + CO2 CH3OH
4H + CO  CH3OH
2H2 + CO  CH3OH


7.  
Balancee la siguiente ecuación:
"a" B10H18 + "b" O2 "c" B2O3 + "d" H2O
a=1; b=7; c=5; d=9
a=1; b=19; c=10; d=9
a=1; b=12; c=5; d=9
a=1; b=9; c=5; d=9


8.  
¿Cuál es el coeficiente del HCl cuando la ecuación siguiente está balanceada correctamente?
CaCO3 (s) + HCl (aq)  CaCl2 (aq) + CO2 (g) + H2O (l)
1
4
3
2


9.  
Balancee la siguiente ecuación:
"a" Al + "b" Cr2O3 "c" Al2O3 + "d" Cr
a=2; b=1; c=1; d=2
a=2; b=1; c=1; d=1
a=4; b=2; c=2; d=4
a=1; b=1; c=1; d=2


10.  
Escriba la ecuación balanceada de la reacción que se produce cuando se calienta nitrato de potasio sólido y éste se descompone para formar nitrito de potasio sólido y oxígeno gaseoso.
 2KNO4(s)  2KNO3(s)+ O2
2KNO3(s)  2KNO2(s)+ O2
2KNO3 2KNO2 + O2
KNO3(s)  KNO2(s) + (1/2)O2


1.  
Determine la fórmula empírica de un compuesto que contiene 52.9% de aluminio y 47.1% de oxígeno.
AlO
Al2O3
Al3O2
Al4O6


2.  
El elemento oxígeno se compone de tres isótopos cuyas masas son de 15.994915, 16.999133 y 17.99916. Las abundancias relativas de estos tres isótopos son de 99.7587, 0.0374 y 0.2049, respectivamente. A partir de estos datos calcule la masa atómica media del oxígeno.
15,9563
15,9994
16,00
15,9930


3.  
El elemento cinc se compone de cinco isótopos cuyas masas son de 63.929, 65.926, 66.927, 67.925 y 69.925 uma. Las abundancias relativas de estos cinco isótopos son de 48.89, 27.81, 4.110, 18.57 y 0.62 por ciento, respectivamente. Con base en estos datos calcule la masa atómica media del zinc.
63.93 uma
66.93 uma
65.39 uma
65.93 uma


4.  
Cuál es la fórmula molecular del compuesto siguiente? fórmula empírica CH, masa molar 78 g/mol
CH
C2H2
C4H4
C6H6


5.  
Con base en la fórmula estructural siguiente, calcule el porcentaje de carbono presente.
(CH2CO)2C6H3(COOH)
64,70%
66,67%
69,25%
76,73%


6.  
Una muestra de glucosa C6H12O6, contiene 4.0 x 1022 átomos de carbono. ¿Cuántos átomos de hidrógeno y cuántas moléculas de glucosa contiene la muestra?
8.0 x 1022 átomos de H, 8.0 x 1022 moléculas de glucosa
8.0 x 1022 átomos de H, 4.0 x 1022 moléculas de glucosa
4.0 x 1022 átomos de H, 4.0 x 1022 moléculas de glucosa
8.0 x 1022 átomos de H, 6.7 x 1021 moléculas de glucosa


7.  
¿Cuál es la masa en gramos de 0.257 mol de sacarosa,C12H22O11?
342 g
88.0 g
8.80 g
12.5 g


8.  
Indique la fórmula empírica del compuesto siguiente si una muestra contiene 40.0 por ciento de C, 6.7 por ciento de H y 3.3 por ciento de O en masa.
C4HO5
CH2O
C2H4O2
C3H6O3


9.  
Estimar el número de moléculas presentes en una cucharada sopera de azúcar de mesa, C12H22O11
6.02 x 1023
6.29 x 1024
1.85 x 1022
1.13 x 1023


10.  
Determine el peso formular aproximado del compuesto siguiente: Ca(C2H3O2)2
99
152
94
158
11.  
Balancee la siguiente ecuación:
"a" B10H18 + "b" O2 "c" B2O3 + "d" H2O
a=1; b=7; c=5; d=9
a=1; b=19; c=10; d=9
a=1; b=12; c=5; d=9
a=1; b=9; c=5; d=9


12.  
Balancee la siguiente ecuación:
"a" Mg3N2 + "b" H2O  "c" Mg(OH)2 + "d" NH3
a=1; b=2; c=1; d=1
a=1; b=6; c=3; d=2
a=1; b=6; c=3; d=1
a=1; b=3; c=3; d=2


13.  
Balancee la siguiente ecuación e indique si se trata de una reacción de combustión, de combinación o de descomposición:
"a" Li + "b" N2 "c" Li3N
a=6; b=1; c=2; reacción de descomposición
a=6; b=1; c=2; reacción de combinación
a=1; b=1; c=3; reacción de descomposición
a=6; b=1; c=2; reacción de combustión


14.  
Convierta lo siguiente en una ecuación química balanceada:
Hidrógeno gaseoso reacciona con monóxido de carbono para formar metanol, CH3OH.
H2 + CO  CH3OH
2H2 + CO2 CH3OH
4H + CO  CH3OH
2H2 + CO  CH3OH


15.  
Balancee la siguiente ecuación e indique si se trata de una reacción de combustión, de combinación o de descomposición.
"a" H2O2 + "b" SO2"c" H2SO4
a=1; b=1; c=1; reacción de descomposición
a=1; b=1; c=1; reacción de combinación
a=2; b=1; c=1; reacción de descomposición
a=2; b=1; c=1; reacción de combinación


16.  
Balancee la siguiente ecuación:
"a" Al + "b" Cr2O3 "c" Al2O3 + "d" Cr
a=2; b=1; c=1; d=2
a=2; b=1; c=1; d=1
a=4; b=2; c=2; d=4
a=1; b=1; c=1; d=2


17.  
Los coeficientes que se necesitan para balancear correctamente la ecuación siguiente son:
Al(NO3)3 + Na2S  Al2S3 + NaNO3
1, 1, 1, 1
2, 3, 1, 6
2, 1, 3, 2
4, 6, 3, 2


18.  
¿Cuál es el coeficiente del HCl cuando la ecuación siguiente está balanceada correctamente?
CaCO3 (s) + HCl (aq)  CaCl2 (aq) + CO2 (g) + H2O (l)
1
4
3
2


19.  
Balancee la siguiente ecuación:
"a" C6H14O + "b" O2  "c" CO2 + "d" H2O
a=2; b=19; c=12; d=14
a=1; b=9; c=6; d=7
a=1; b=19/2; c=6; d=7
a=2; b=18; c=12; d=14


20.  
Escriba la ecuación balanceada de la reacción que se produce cuando se calienta nitrato de potasio sólido y éste se descompone para formar nitrito de potasio sólido y oxígeno gaseoso.
 2KNO4(s)  2KNO3(s)+ O2
2KNO3(s)  2KNO2(s)+ O2
2KNO3 2KNO2 + O2
KNO3(s)  KNO2(s) + (1/2)O2
21.  
El CO2 que los astronautas exhalan se extraer de la atmósfera de la nave espacial por reacción con KOH:
CO2 + 2KOH  K2CO3 + H2O
¿Cuántos kg de CO2 se pueden extraer con 1.00 kg de KOH?
0.392 kg
0.786 kg
0.500 kg
1.57 kg


22.  
¿Qué masa de magnesio se necesita para que reaccione con 9.27 g de nitrógeno? (No olvide balancear la reacción.)
Mg + N2  Mg3N2
8.04 g
16.1 g
24.1 g
0.92 g


23.  
El alcohol etílico se quema de acuerdo con la siguiente ecuación:
C2H5OH + 3O22CO2+ 3H2O
¿cuántos moles de CO2 se producen cuando se queman 3.00 mol de C2H5OH de esta manera.
3.00 mol
6.00 mol
2.00 mol
4.00 mol


24.  
Si 3.00 mol de SO2 gaseoso reaccionan con oxígeno para producir trióxido de azufre, ¿cuántos moles de oxígeno se necesitan?
3.00 mol O2
6.00 mol O2
1.50 mol O2
4.00 mol O2


25.  
Las bolsas de aire para automóvil se inflan cuando se descompone rápidamente azida de sodio, NaN3, en los elementos que la componen según la reacción
2NaN3  2Na + 3N2
¿Cuántos gramos de azida de sodio se necesitan para formar 5.00 g de nitrógeno gaseoso?
9.11 g
8.81 g
7.74 g
3.33 g


26.  
El octano se quema de acuerdo con la siguiente ecuación:
2C8H18 + 25O2  16CO2 + 18H2O
¿Cuántos gramos de CO2 se producen cuando se queman 5.00 g de C8H18
40.0 g
0.351 g
15.4 g
30.9 g


27.  
La fermentación de glucosa, C6H12O6, produce alcohol etílico, C2H5OH, y dióxido de carbono:
C6H12O6(ac)2C2H5OH(ac) + 2CO2(g)
¿Cuántos gramos de etanol se pueden producir a partir de 10.0 g de glucosa?
10.0 g
2.56 g
5.11 g
4.89 g


28.  
¿Cuántos gramos de óxido de hierro Fe2O3, se pueden producir a partir de 2.50 g de oxígeno que reaccionan con hierro sólido?
12.5 g
8.32 g
2.50 g
11.2 g


29.  
¿Cuántos gramos de H2O se forman a partir de la conversión total de 32.00 g O2 en presencia de H2, según la ecuación 2H2 + O22H2O?
36.03 g
18.02 g
26.04 g
32.00 g


30.  
Un producto secundario de la reacción que infla las bolsas de aire para automóvil es sodio, que es muy reactivo y puede encenderse en el aire. El sodio que se produce durante el proceso de inflado reacciona con otro compuesto que se agrega al contenido de la bolsa, KNO3,según la reacción 10Na + 2KNO3  K2O + 5Na2O + N2
¿Cuántos gramos de KNO3 se necesitan para eliminar 5.00 g de Na?
4.40 g
110 g
2.20 g
1.00 g



41.  
El vinagre (HC2H3O2) y la soda (NaHCO3) reaccionan produciendo burbujas de gas (dióxido de carbono):
HC2H3O2(aq) + NaHCO3(s)  NaC2H3O2(aq)
Si 5.00 g de vinagre reaccionan con 5.00 g de soda. ¿Cuál es el reactivo limitante?
NaHCO3
NaC2H3O2
H2O
HC2H3O2


42.  
Cuando se prepara H2O a partir de hidrógeno y oxígeno, si se parte de 4.6 mol de hidrógeno y 3.1 mol de oxígeno, ¿cuántos moles de agua se pueden producir y qué permanece sin reaccionar?
se producen 7.7 mol de agua y quedan 0.0 mol de O2
se producen 3.1 mol de agua y quedan 1.5 mol de O2
se producen 2.3 mol de agua y quedan 1.9 mol de O2
se producen 4.6 mol de agua y quedan 0.8 mol de O2


43.  
En la reacción 3NO2 + H2O  2HNO3 + NO, ¿cuántos gramos de HNO3 se pueden formar cuando se permite que reaccionen 1.00 g de NO2 y 2.25 g de H2O?
0.913 g
0.667 g
15.7 g
1.37 g


44.  
El cloruro de calcio reacciona con nitrato de plata para producir un precipitado de cloruro de plata:
CaCl2(aq) + 2 AgNO3(aq)  AgCl(s) + Ca(NO3)2(aq)
En un experimento se obtienen 1.864 g de precipitado. Si el rendimiento teórico del cloruro de plata es 2.45 g. ¿Cuál es el rendimiento en tanto por ciento?
58.6%
30.0%
76.1%
131.0%


45.  
El metal sodio reacciona con agua para dar hidróxido de sodio e hidrógeno gas:
2 Na(s) + 2 H2O(l)  NaOH(aq) + H2(g)
Si 10.0 g de sodio reaccionan con 8.75 g de agua: ¿Cuál es el reactivo limitante?
NaOH
H2O
H2
Na


46.  
Calcular el rendimiento de un experimento en el que se obtuvieron 3.43 g de SOCl2 mediante la reacción de 2.50 g de SO2 con un exceso de PCl5, esta reacción tiene un rendimiento teórico de 5.64 g de SOCl2.
SO2(l) + PCl5(l)  SOCl2(l) + POCl3(l)
60.8%
72.9%
16.4%
44.3%


47.  
En la reacción: Fe(CO)5 + 2PF3 + H2  Fe(CO)2(PF3)2(H)2 + 3CO
¿Cuántos moles de CO se producen a partir de una mezcla de 5.0 mol de Fe(CO)5, 8.0 mol PF3, y 6.0 mol H2?
9 mol
24 mol
12 mol
16 mol


48.  
¿Qué masa de cloruro de plata se puede preparar a partir de la reacción de 4.22 g de nitrato de plata con 7.73 g de cloruro de aluminio? (No olvide balancear la reacción).
AgNO3 + AlCl3  Al(NO3)3 + AgCl
5.44 g
3.56 g
14.6 g
24.22 g


49.  
El carburo de silicio, SiC, se conoce por el nombre común de carborundum. Esta sustancia dura, que se utiliza comercialmente como abrasivo, se prepara calentando SiO2 y C a temperaturas elevadas:
SiO2(s) + 3C(s)  SiC(s) + 2CO(g)
¿Cuántos gramos de SiC se pueden formar cuando se permite que reaccionen 3.00 g de SiO2 y 4.50 g de C?
2.00 g
3.00 g
5.01 g
15.0 g


50.  
Un fabricante de bicicletas dispone de 5350 ruedas, 3023 marcos y 2655 manubrios. ¿Cuántas bicicletas puede fabricar con estas partes?
2675 bicicletas
2655 bicicletas
3023 bicicletas
5350 bicicletas

51.  
Se prepara una solución mezclando 30.0 mL de HCl 8.00 M, 100 mL de HCl 2.00 M y agua suficiente para completar 200.0 mL de solución. ¿Cuál es la molaridad del HCl en la solución final?
0.45 M
1.00 M
2.20 M
4.50 M


52.  
¿Qué volumen de solución 0.115 M de HClO4 se necesita para neuralizar 50.00 mL de NaOH 0.0875 M?
11.5 mL
38.0 mL
50.0 mL
66.8 mL


53.  
Complete y balancee la ecuación HBr(ac) + Ca(OH)2 (ac) 
HBr(ac) + Ca(OH)2 (ac)  H2O (l
2HBr (ac) + Ca(OH)2 (ac)  2H2O (<
HBr (ac) + Ca(OH)2 (ac)  H2O (
2HBr (ac) + Ca(OH)2 (ac)  2H2O (<


54.  
Indique la concentración de cada ion o molécula presente en una solución de CaBr2 0.25 M
0.25 M Ca2+, 0.50 M Br-
0.25 M CaBr2
0.50 M Ca2+, 0.50 M Br-
0.50 M Ca2+, 0.25 M Br-


55.  
Si se determina que hay 5.20 g de una sal en 2.500 L de una solución 0.500 M, ¿cuántos gramos estarían presentes en 2.50 mL de una solución 1.50 M?
15.6 g
10.4 g
17.8 g
20.4 g


56.  
¿Cuántos mililitros de solución 1.50 M de KOH se necesitan para suministrar 0.125 mol de KOH?
12.0 mL
18.6 mL
83.3 mL
96.0 mL


57.  
Cierto volumen de una solución 0.50 M contiene 4.5 g de cierta sal. ¿Qué masa de la sal está presente en el mismo volumen de una solución 2.50 M ?
5.0 g
9.0 g
14.0 g
23.0 g


58.  
El ácido acético puro es un líquido con una densidad de 1.049 g/mL a 25°C. Calcule la molaridad de una solución de ácido acético preparada disolviendo 10.00 mL de ácido acético a 25°C en agua suficiente para completar 100.0 mL de solución.
1.665 M
1.747 M
100.0 M
104.9 M


59.  
Se derrama un poco de ácido sulfúrico sobre una mesa de laboratorio. El ácido se puede neutralizar espolvoreando bicarbonato de sodio sobre él para después recoger con un trapo la solución resultante. El bicarbonato de sodio reacciona con el ácido sulfúrico de la forma siguiente:
2NaHCO3 (s) + H2SO4 (ac)  Na2SO4 (ac) + 2CO2 (g) + 2 H2O (l)
Se agrega bicarbonato de sodio hasta que cesa el burbujeo debido a la formación de CO2 (g). Si se derramaron 35 mL de H2SO4 6.0 M, ¿cuál es la masa mínima de NaHCO3 que es necesario agregar para neutralizar el ácido derramado?
35.0 g
14.0 g
26.0 g
42.0 g


60.  
Complete y balancee la ecuación HClO4 (ac) + Cu(OH)2 (s) 
2HClO4 (ac) + Cu(OH)2 (ac)  2H
HClO4 (ac) + Cu(OH)2 (ac)  H
HClO4 (ac) + Cu(OH)2 (ac)  H
2HClO4 (ac) + Cu(OH)2 (ac)  2H
Ajustes de reacciones químicas.

1.-       Ajusta por tanteo las siguientes reacciones químicas: a) C3H8 + O2 ® CO2 + H2O;  b) Na + H2O ® NaOH + H2;  c) KOH + H2SO4 ® K2SO4 + H2O;  d) Cu(NO3)2 ® CuO + NO2 + O2; e) Cu + HNO3 ® Cu(NO3)2 + NO + H2O. 

2.-       Ajusta por tanteo las siguientes reacciones químicas: a) Na2CO3 + HCl ® NaCl + CO2 + H2O;  b) Ca + HNO3 ® Ca(NO3)2 + H2;  c) NH4NO3 ® N2O + H2O;  d) Cl2 + KBr ® Br2 + KCl; e) Fe2O3 + C ® Fe + CO2. 

3.-       Decide si están ajustadas las siguientes reacciones Y ajusta las que no lo estén: a) CH4 + 2 O2 ® CO2 + 2 H2O;  b) SO2 + 2 O2 ® 2 SO3;  c) Cl2 + H2O ® 2 HCl + HClO;  d) 2 KClO3 ® KCl + 3 O2; e) Ag + 2 HNO3 ® AgNO3 + NO + H2O. 

4.-       Escribe y ajusta las siguientes reacciones: a) combustión del la glucosa (C6H12O6);  b) ataque del cinc por el ácido clorhídrico con formación del cloruro correspondiente y desprendimiento de hidrógeno;  c) hidratación del dióxido de nitrógeno con formación de ácido nítrico y  monóxido de nitrógeno;  d) precipitación del yoduro de plomo (II) a partir del yoduro de potasio y nitrato de plomo (II). 


Estequiometría.

5.-       Calcular el volumen de dióxido de carbono que se obtiene de la combustión de 150 g de etanol (C2H6O) a la temperatura de 45 ºC y a la presión de 1,2 atmósferas . 

6.-       Tenemos la reacción: Zn + HCl ® ZnCl2 + H2 a) Ajústala b) ¿Qué masa de HCl se precisará para reaccionar con 15 g de Zn c) y qué masa de ZnCl2 se formará suponiendo un rendimiento del 75 %? ¿Qué volumen de H2 se obtendrá: d) en condiciones normales; e) a 12 atmósferas y 150 ºC. 

7.-       El hierro es atacado por el ácido clorhídrico formándose cloruro de hierro (II) y desprendiéndose hidrógeno en forma de gas. a) Qué masa de HCl se necesitara para hacer desaparecer 40 g de Fe? b) ¿Cuántos moles de cloruro de hierro (II) se formarán? c) ¿Qué volumen de hidrógeno se desprenderá en condiciones normales? 

8.-       Al quemar gas metano (CH4) con oxígeno (O2) se obtiene dióxido de carbono y vapor de agua. a) ¿Qué masa de CO2 se formará al quemar 80 g de metano? b) ¿qué volumen de O2 en condiciones normales se precisará para ello? c) ¿qué volumen de vapor de agua se obtendrá a 10 atm y 250 ºC? 

9.-       a) Ajusta la reacción: NO2 + H2O ¾® HNO3 + NO b) ¿Qué volumen de NO (g), medido a 1’5 atm y 80 ºC de temperatura, se desprenderá en, a partir de 4 moles de NO2 sabiendo que el rendimiento de la misma es del 75 %? 

10.-    El carbono y el agua reaccionan entre sí formando monóxido de carbono e hidrógeno gaseoso. a) Calcula la masa de carbono necesario para obtener 3 L de H2 en condiciones normales b) y el volumen de monóxido de carbono que se formará también en condiciones normales. 

11.-    Al quemar gas butano (C4H10) en aire se obtiene como productos dióxido de carbono y vapor de agua. a) Escribe y ajusta la reacción química; b) Calcula la masa de oxígeno que se necesita para la combustión de 20 g de butano; c) calcula el volumen de dióxido de carbono que se desprenderá a 600 mm Hg y 300ºC. 

12.-    20 g de una sustancia A reaccionan con 35 g de una sustancia B formándose 40 g de una sustancia C y 15 g de una sustancia D. ¿Qué masas de C y D se obtendrán al hacer reaccionar 8 g de A con 12 g de B? ¿Cuál es el reactivo limitante? 

13.-    En la reacción de combustión de la pirita [FeS2] se produce óxido de hierro (III) y dióxido de azufre. a) Determina el reactivo limitante si se mezclan 3 moles de FeS2 y 10 moles de oxígeno. b) ¿Cuántos moles de óxido de hierro (III) y dióxido de azufre se formarán? c) Se hacen reaccionar 100 g de FeS2 con 5 moles de oxígeno ¿Qué masa de óxido de hierro (III) se formará y qué volumen de dióxido de azufre se desprenderá en condiciones normales? 

14.-    ¿Qué volumen de ácido clorhídrico 0,2 M se necesitará para neutralizar 40 ml de hidróxido de potasio 0,5 M? 

15.-    ¿Qué volumen de dióxido de azufre a 30ºC y 1 atm se desprenderá al aire al quemar una tonelada de carbón que contiene un 0,5 % de azufre? 

16.-    Se añaden 2,5 cm3 de una disolución 1,5 M de nitrato de magnesio sobre una disolución con suficiente cantidad de hidróxido de sodio con lo que se forma un precipitado de hidróxido de magnesio. ¿Cuál será la masa de dicho precipitado? 

17.-    Se añaden 5 cm3 de ácido clorhídrico 0,8 M sobre una determinada cantidad de carbonato de calcio desprendiéndose dióxido de carbono, cloruro de calcio y agua. ¿Qué volumen del mismo a 1,2 atm y 50ºC obtendremos si se consume todo el ácido? 

18.-    Determina la fórmula molecular de un insecticida formado por C, H y Cl si en la combustión de 3 g de dicha sustancia se han obtenido 2,72 g de CO2 y 0,55 g de H2O y su masa molecular es de 290 g/mol. 


Energía de las reacciones químicas.

19.-    Se queman 100 toneladas de antracita con una riqueza del 90 % de carbono en una central térmica. ¿Qué energía se obtendrá si sabemos que por cada mol de carbono quemado se desprenden 393,5 kJ? 

20.-    La reacción de oxidación del nitrógeno por el oxígeno para formar monóxido de nitrógeno precisa 180,5 kJ por mol de nitrógeno. ¿Qué energía se necesitará aportar par oxidar 1500 litros de nitrógeno a 5 atm y 50ºC? 

21.-    ¿Qué energía se obtendrá al quemarse 100 g de sacarosa (C12H22O11) si sabemos que se desprenden 5645 kJ por cada mol de sacarosa que se quema? Ö
Soluciones a los ejercicios

1.

a) C3H8 + 5 O2 ® 3 CO2 + 4 H2O ;          b) 2 Na + 2 H2O ® 2 NaOH + H2 ;
c) 2 KOH + H2SO4 ® K2SO4 + 2 H2O ;         d) 2 Cu(NO3)2 ® 2 CuO + 4 NO2 + O2 ;
e) 3 Cu + 8 HNO3 ® 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O .


2.  

a) Na2CO3 + 2 HCl ® 2 NaCl + CO2 + H2O ;
b) Ca + 2 HNO3 ® Ca(NO3)2 + H2 ;               c) NH4NO3 ® N2O + 2 H2O ; 
d) Cl2 + 2 KBr ® Br2 + 2 KCl ;                      e) 2 Fe2O3 + 3 C ® 4 Fe + 3 CO2 .


3. 

a) CH4 + 2 O2 ® CO2 + 2 H2O   Sí;          b) 2 SO2 +    O2 ® 2 SO3   No;
c)  Cl2 + H2O ®      HCl + HClO   No;           d) 2 KClO3 ® 2 KCl + 3 O2   No;
e) 3 Ag + 4 HNO3 ® 3 AgNO3 + NO + 2 H2O   No.


4.  

a) C6H12O6 + 6 O2 ® 6 CO2 + 6 H2O ;     b) Zn + 2 HCl ® ZnCl2 + H2 ;
c) 3 NO2 + H2O ® 2 HNO3 + NO ;                d) 2 KI + Pb(NO3)2 ® PbI2 + 2 KNO3 .


5.      C2H6O + 3 O2 ® 2 CO2 + 3 H2O

        46 g                    2 mol
      ———        =      ———  Þ   n(CO2) = 6,52 mol ; 
                   150 g                   n(CO2)

        n · R · T       6,52 mol x  0,082 atm x l x 318 K
V = ———— = ————————————— = 141,7 litros
              p              mol x K     x  1,2 atm


6.             

a) Zn   +  2 HCl   ®    ZnCl2    +    H2 ;
    
b)   65,4 g       72,9 g       136,3 g         1 mol
       ——— = ——— = ———— = ———             Þ   m(HCl) = 16,6 g ; 
                     15 g       m(HCl)     m(ZnCl2)      n(H2)

c)                                                                                             75
    m(ZnCl2)teórica = 31,26 g ;              m(ZnCl2)obtenida = —— x 31,26 g = 23,4 g
                                                                                                100

d) n(H2) = 0,229 mol ;  V = 0,229 mol  x 22,4 L x mol-1 = 5,14 litros
   
e)          n · R · T      0,229 mol x  0,082 atm x l x 423 K
    V = ———— = —————————————— = 0,663 litros
                  p                  mol x K     x  12 atm


7.             

         a) Fe   +  2 HCl   ®    FeCl2    +    H2 ;
    
       55,8 g       72,9 g       1 mol         22,4 L
       ——— = ——— = ———— = ———             Þ   m(HCl) = 52,3 g ; 
                     40 g       m(HCl)     n(FeCl2)      V(H2)

b) n(FeCl2) = 0,717 mol

c) V(H2)            = 16, 1 litros


8.             

a) CH4   +   2 O2    ®  CO2    +   2 H2O ;

          16 g       44,8 L        44 g                     2 mol
        ——— = ——— = ——— = ————                        Þ   m(CO2) = 220 g ; 
                      80 g        V(O2)      m(CO2)     n(H2O)     

b)V(O2) = 224 litros ;  


c)                                        n · R · T       10 mol x  0,082 atm x l x 523 K
    n(H2O) = 10 mol ;  V = ———— = —————————————— = 42,9 litros
                                                 p                      mol x K     x  10 atm


9.            

         a) 3 NO2 + H2O ¾® 2 HNO3 + NO

b)       3 mol                                     1 mol
         ———                 =                ———      Þ   n(NO) = 1,33 mol ; 
                      4 mol                                     n(NO)     

                                  n · R · T       1,33  mol x  0,082 atm x l x 353 K
     V(NO) teórico = ———— = —————————————— = 25,7 litros
                                         p                   mol x K     x  1,5 atm
 
                                     75
     V(NO) obtenido = —— x 25,7 litros = 19,3 litros
                                    100


10.         

          a) C  +  H2O     ®  CO     +    H2 ;
      
        12 g                    22,4 L      22,4 L
       ———       =       ——— = ———          Þ   m(C) = 1,61 g ; 
                    m(C)                   V(CO)       3 L

b)   V(CO) = 3 litros.


11.         

        a) 2 C4H10 +  13 O2  ® 8 CO2 + 10 H2O

b)          116 g      416 g        8 mol
            ——— = ——— = ———     Þ   m(O2) = 71,7 g ;  n(CO2) = 1,38 mol ; 
                          20 g        m(O2)       n(CO2)

c)         n · R · T       1,38 mol x  0,082 atm x l x 573 K       760 mm Hg
    V = ———— = —————————————— x ————— = 82,1 litros
                 p                    mol x K     x  600 mm Hg                    1 atm


12.         A    +   B    -------  C    +   D

      20 g     35 g     40 g     15 g       
      —— = —— = —— = ——   Þ   m(A) = 6,86 g;  m(C) =  13,7 g ;  m (D) = 5,14 g ; 
                  m(A)   12 g      m(C)   m(D)

Si hubiese partido de 8 g de A se precisarían 14 g de B, y sólo hay 12 g, por lo que B es el reactivo limitante y es el que se utiliza en la proporción para obtener las masas de C y D.

13.         

         a)  4 FeS2  +  11 O2  ® 2 Fe2O3 + 8 SO2

               4 mol      11 mol
            ——— = ———         Þ   n(O2) = 8,25 mol, luego será el FeS2  el reactivo limitante
                          3 mol        n(O2)

b)          4 mol                       2 mol          8 mol
            ———        =        ———— = ———  Þ   n(Fe2O3) = 1,5 mol ; n(SO2) = 6 mol   
                         3 mol                     n(Fe2O3)      n(SO2)

c)         480 g        11 mol
            ——— = ———  Þ   n(O2) = 2,29 mol; de nuevo será el FeS2  el reactivo limitante
                        100 g          n(O2)

             480 g                      319,4 g        179,2 L
            ———         =      ———— =  ———  Þ   n(Fe2O3) = 66,5 g ; V(SO2) = 37,3 litros                 100 g                 m(Fe2O3)      V(SO2)


14.        n(KOH) = V x [KOH] = 0,04 L x 0,5 mol x L–1 = 0,02 mol

              HCl   +    KOH   ®   KCl   +   H2O
             
              1 mol        1 mol                                                     n(HCl)      0,02 mol
            ——— = ———— Þ   n(HCl) = 0,02 mol;  V = ——— = —————  = 0,1 litros
                        n(HCl)      0,02 mol                                                  [HCl]      0,2 mol x L–1


15.                        0,5
       m (S) = —— x 1000 kg = 5 kg; 
                    100
             
               S  + O2 ® SO2
             
            32,1 g          1 mol
           ———  =  ———— Þ   n(SO2) = 156 mol; 
                        5000 g         n(SO2)

                    n · R · T      156 mol x  0,082 atm x l x 303 K      
            V = ———— = ————————————— = 3874  litros
                           p                    mol x K     x     1 atm


16.         n{Mg(NO3)2} = V x [Mg(NO3)2] = 0,0025 L x 1,5 mol x L–1 = 0,00375 mol

              Mg(NO3)2 + NaOH ® Mg(OH)2 ¯ +   2 NaNO3
             
                 1 mol                           58,3 g
            —————     =      ——————  Þ   m{Mg(NO3)2}= 0,219 g
                        0,00375 mol              m{Mg(NO3)2}

17.        n(HCl) = V x [HCl] = 0,005 L x 0,8 mol x L–1 = 0,004 mol

              CaCO3 + 2 HCl   ®   CO2­ +  CaCl2 + H2O
             
                             2 mol           1 mol
                          ———— = ————  Þ   n(CO2) = 0,002 mol
                                      0,004 mol        n(CO2)

            n · R · T     0,002 mol x  0,082 atm x l x 323 K      
    V = ———— = ————————————— = 0,044 litros = 44  cm3
                 p                    mol x K     x     1,2 atm


18.    El insecticida tendrá una fórmula empírica CaHbClc. Puesto que no nos dan datos sobre el óxido de cloro formado supondremos que c=1 y obtendremos a y b en función de este valor.

   CaHbCl + O2  ®  a CO2­ +  b/2 H2O

12 a + b + 35,45           44 a          9 b
———————    =  ——— = ———  Þ   a = 0,989 » 1; b = 0,989 » 1
                         3 g                   2,72 g      0,55 g

Con lo que la fórmula empírica sería CHCl de masa (12 + 1 + 35,45) = 48,45


290
——— » 6 con lo que la fórmula molecular será C6H6Cl6
 48,45








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