2º Bachillerato Nocturno: Química 20016/20017 IES Francisco Giner de los Ríos Problemas Tema 0: Cálculos en Química

Transcripción

1 0.1 Una vela fabricada enteramente de parafina (C 21 H 44 ) pesa 100,0 g. Se mantiene encendida durante una hora, al cabo de la cual, se vuelve a pesar obteniéndose un resultado de 90,0 g. C 21 H 44 (s) + O 2 (g) CO 2 (g) + H 2 O (g) a) Ajuste la reacción que ocurre. b) Qué masa de oxígeno se ha consumido? c) Qué volumen de oxígeno se ha consumido? d) Qué volumen de dióxido de carbono se ha producido? Datos: R = 0,082 atm L mol 1 K 1; Considerar condiciones estándar (C.E.) a) C 21 H 44 (s) + 32 O 2 (g) 21 CO 2 (g) + 22 H 2 O (g) b) La reacción solo hace referencia a la masa que reacciona, por lo que en primer lugar es necesario calcular esta. La masa de parafina que reacciona es la diferencia entre la masa inicial y la final: 100,0-90,0 =10,0 g de parafina. c) 1/9 q2n_t0_emsol160902

2 d) 0.2 El cloruro de aluminio (AlCl, es un reactivo muy utilizado en la industria. Se obtiene según la reacción: Al (s) + Cl 2 (g) = AlCl 3 (s) Si se parte de 2,70 g de aluminio y 4,05 g de cloro, Cuál es el reactivo limitante? Cuántos gramos de producto se podrán obtener? En primer lugar ajustamos la reacción: 2Al(s) + 3Cl 2 (g) = 2 AlCl 3 (s) Para saber cuál es el reactivo limitante, en primer lugar calculamos cuantos g de cloro serían destruidos (reaccionarían) con 2,70 g de Al. Necesitamos 10,6 g de cloro para destruir 2,70 g de Al, pero solo disponemos de 4,05 g de cloro. Se deduce que no todo el Al será destruido, (reaccionará). Por lo tanto, el Al es el reactivo en exceso y el cloro es el reactivo por defecto. 2/9 q2n_t0_emsol160902

3 Para calcular los gramos de producto, establecemos el siguiente esquema: Partimos de la masa de cloro ya que, es el reactivo que se consume totalmente Si un cohete quema 7,00x10 5 Kg de tetraoxidoclorato de amonio con un exceso de aluminio y se forman 1,77x10 5 Kg de trióxido de dialuminio Cuál es el rendimiento porcentual? En primer lugar ajustamos la reacción: Plantemos fórmula del rendimiento: Conocemos la masa obtenida y necesitamos calcular la masa teórica. Llamamos ( al 3/9 q2n_t0_emsol160902

4 Sustituimos los datos en la fórmula del rendimiento: 0.7. Según la reacción: a) Calcular el volumen necesario de una disolución de ácido clorhídrico de 1,48 g/ml de densidad y 35,0% de riqueza en masa, para que reaccionen totalmente 21,6 g de hidróxido de bario. b) La masa de cloruro de bario que se obtendrá. En primer lugar ajustamos la reacción: 2 a) 4) 5) 4/9 q2n_t0_emsol160902

5 0.11. Cálculos varios: a) Cuántas moléculas hay en una muestra que contiene 20 g de tetracloruro de carbono? Buscamos alguna magnitud que contenga número de moléculas: Las moléculas de un compuesto químico son indistinguibles entre sí, por lo tanto, se consideran partículas elementales de dicho compuesto. 5/9 q2n_t0_emsol160902

6 b) Cuántos átomos de cobre hay en 2,5 g de ese elemento? Buscamos alguna magnitud que contenga número de átomos: Los átomos de un elemento químico son indistinguibles entre sí, por lo tanto, se consideran partículas elementales de dicho elemento. c) Determinar la densidad del dióxido de azufre gaseoso en C.E. y a 200 mm Hg y 50 C. Planteamos la fórmula de la magnitud que nos piden: En C.E. sabemos que:. Por otro lado: Si tuviésemos 64,07 g de SO2 tendríamos 1 mol, por lo tanto: Para la segunda parte calculamos el volumen molar: 6/9 q2n_t0_emsol160902

7 d) Indica cómo prepararías 300 ml de disolución 2,00 Molar de cloruro de sodio (NaCl) Respuesta: Disolvemos 35,1 g de NaCl en agua y llevamos a un volumen final de 300 ml e) Calcula el volumen de dióxido de carbono que se desprenderá al quemar 1,00 kg de butano (C 4 H 10 ) en C.E. En primer lugar plantemos y ajustamos la reacción: 7/9 q2n_t0_emsol160902

8 0.51 Una muestra de 15,0 g de calcita, que contiene un 98,0% en peso de carbonato de calcio (CaCO 3 ) puro, se hace reaccionar con ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) del 96,0% y densidad 1,84 g cm 3, formándose sulfato de calcio (CaSO 4 ) y desprendiéndose dióxido de carbono (CO 2 ) y agua (H 2 O). Datos: R = 0,082 atm L mol 1 K 1; Masas atómicas: H =1,0; C = 12,0; O = 16,0; S = 32,1; Ca = 40,1 a) Formule y ajuste la reacción que ocurre. b) Qué volumen de ácido sulfúrico será necesario para que reaccione totalmente la muestra de calcita? 4) 5) 6) c) Cuántos litros de CO 2 se desprenderán, medidos a 1 atm y 25 ºC? Del apartado anterior 8/9 q2n_t0_emsol160902

9 d) Cuántos gramos de sulfato de calcio se producirán en la reacción? 9/9 q2n_t0_emsol160902