= M m = 0,1 M. moles 0,2 L = 0,02 moles de HNO3. moles = disolución

Transcripción

1 CÁCUOS QUÍMICOS. PENDIENTES 1º BACIERATO (RESUETOS) 1) Se disuelven 6, de ácido nítrico hasta completar 1 litro de. a) Calcula su aridad b) Si de dicha se toman 00 cm y se les añade más aua hasta completar medio litro, cuál es la aridad de esa nueva? Datos: Masas atómicas: 1 N 14 O 16 (Sol: 0,1 M; 0.4 M) a) Calculamos los de NO Moles masa( ) Masa ecular m, NO 6 / 6 0,1 NO Molaridad volumen 0,1 NO 1 0,1 M b) Calculamos los que hay en 00 cm de la inicial Moles Molaridad Volumen 0,1 0, 0,0 de NO Volumen final 0,5 Molaridad volumen 0,0 NO 0,5 0,04 M ) Una de ácido clorhídrico concentrado de densidad d 1,19 /cm contiene 7 % de. Calcular su fracción ar y su aridad. Datos: Masas atómicas. 1 Cl 5,5 (Sol: 0,5; 1,06 M) soluto Fracción ar de soluto ( X S ) soluto disolvente Molaridad volumen n S n S n D 1,19 cm 10 cm , de / ( soluto) ramos de disolvente ( O) por litro , 749,7 Moles de soluto ( Cl) m 440 6,5 / 1,05 de Moles de disolvente ( O) m 749,7 18 / 41,65 de O

2 ns Χ S n n S D 1,05 1,05 41,65 0,4 Molaridad volumen 1,05 1 1,05 M ) Cuántos cm de de ácido sulfúrico concentrado de densidad d 1,84 /cm y 96 % de riqueza serían necesarios para preparar 500 cm de una 0,5M de ácido sulfúrico? Datos: Masas atómicas: 1 S O 16 (Sol: 1,9 cm ) ay que preparar 500 cm ( 500 m 0,5 ) de una de SO 4 0,5 M a partir de la más concentrada. Calculamos los que tendremos en la nueva. Moles Molaridad Volumen 0,5 0,5 0,5 de SO 4 os los obtendremos de la inicial del SO 4 concentrado y lueo la diluimos con aua completando hasta 500 m. Vamos a calcular la aridad de la concentrada aplicando los factores de conversión sucesivamente 1,84 m 10 m 96 SO4 SO SO ,0 SO4 Calculamos los m de concentrada que contienen los de SO 4 necesarios: 0,5 de SO ,0 SO 4 0,0187 de 0,0187 1,87 m de concentrada que se necesitan Para obtener la nueva se diluyen los 1,87 m hasta 500 m; Se añaden 500 m- 1,87 m 486,1 m de aua

3 4) Disponemos de 500 ml de una de al 10% que tiene una densidad de 1,055 /ml. a) Calcula la aridad de dicha b) Añadimos un litro de aua a la anterior. Expresa la concentración de la resultante en aridad, en /l y en porcentaje en masa. Datos: Masas atómicas. 1 Cl 5,5 (Sol:,89 M; 0,96 M; 5,16 /l;,45%) a) Calculamos la aridad de la aplicando los factores de conversión sucesivamente: 1,055 m 10 m ,89 6,5 b) Volumen total 500 m m 1500 m 1,5 Moles de soluto Molaridad Volumen,89 0,5 1,445 Molaridad volumen 1,445 1,5 0,96 / soluto / 5,04 de soluto (en un litro) n M M 0,96 6,5 / / 5,04 5,04 / 1 % en masa ramos soluto ramos 100 os de soluto son los mismos antes y después de añadir el litro de aua: Moles de soluto 1,445 Masa n M M 1,445 6,5 / 5,74 de ( soluto) os ramos de la inicial se calculan con la densidad y el volumen: m d V 1,055/m 500 m 57,5 de inicial Al añadir un litro de aua, la masa total de la será 57, ,5 de % en masa ramos soluto ramos 100 5,74 157,5 100,45 %

4 5) Se dispone de una muestra de 1 de un cinc comercial e impuro que se hace reaccionar con una de ácido clorhídrico del 5% en peso y 1 18 /cm de densidad. Como productos de la reacción se oriinan cloruro de cinc e hidróeno ecular. a) Escriba la ecuación química del proceso. b) Calcule la aridad del ácido. c) Si para la reacción del cinc contenido en la muestra se han necesitado 0 cm del ácido, calcule el porcentaje de pureza, en tanto por ciento, del cinc en la muestra inicial. Masas atómicas: 1 Cl 5,5 Zn 65,4 (Sol: 11' M; 9'5%) a) Zn (s) + (aq) ZnCl + () b) Calculamos la aridad de la aplicando los factores de conversión sucesivamente: 1,18 m 10 m , 6,5 c) Como han reaccionado 0 cm (0,0 ) de la, vamos a calcular los de que han reaccionado con el Zn puro de la muestra comercial Moles Molaridad Volumen 11, 0,0 0,4 de De acuerdo a la estequiometria de la reacción, por cada dos de reacciona un de Zn: 0,4 de Zn 0,17 de Zn han reaccionado Gramos de Zn que han reaccionado n Mm 0,17 65,4 11,1 allamos el % de pureza: 11,1 100% 1 9,67% 6) Una muestra comercial de 0'71 de carburo de calcio (CaC ) ha sido utilizada en la producción de acetileno, mediante su reacción con exceso de aua, seún: CaC + O Ca (O) + C Si el volumen de as C recoido, medido a 5ºC y 745 mm de ha sido 0'5, Calcula: a) los ramos de acetileno producidos b) los ramos de carburo de calcio que han reaccionado c) el porcentaje de carburo de calcio puro en la muestra oriinal. Datos: Masas atómicas: Ca 40 C 1 1 R 0,08 atm / K (Sol: 0'6 ; 0'64 ; 89,88 %)

5 1 atm a) T K P 745 mm 760 mm 0,98 atm V 0,5 R 0,08 atm / K Suponemos que el acetileno se comporta como un as ideal o perfecto, por lo que cumple la ecuación de estado PV n R T. A partir de ella y sustituyendo los valores de T,P,R y V calculamos los producidos: n P V R T 0,01 de C producidos m n 0,01 6 / 0,6 de C producidos b) De acuerdo a la estequiometria de la reacción, por cada de C producido ha reaccionado 1 de CaC, por lo tanto han reaccionado 0,01 de CaC Calculamos los ramos de C que han reaccionado: Masa n M M m 0,01 64 / 0,64 de Ca C han reaccionado c) allamos el % de pureza: 0,64 100% 0,71 89,88% 7) El cinc reacciona con el ácido clorhídrico para dar cloruro de cinc e hidróeno. Qué volumen, medido en condiciones normales, de as se obtendrá al reaccionar de cinc con 100 m de una de ácido clorhídrico 0 5 M? Si se obtienen 0 5 de hidróeno, medidos en condiciones normales, cuál será el rendimiento de la reacción? Datos: Masas atómicas: 1 Cl 5,5 Zn 65,4 (Sol: 0 56 dm ; 44 6%) Zn (s) + (aq) ZnCl + () Para calcular el volumen del as hay que determinar cuál es el reactivo limitante (se asta por completo) y cuál es el reactivo en exceso (sobrante) Moles (Zn) masa( ) Masa ecular m, 65, de Zn Moles ( ) Molaridad Volumen 0,5 0,1 0,05 de De acuerdo a la estequiometria de la reacción, por cada de Zn reaccionan de 0.04 de Zn 0,068 de Zn

6 arían falta 0,068 de para que se asten los 0.04 de Zn. Como hay sólo 0,05 de, el reactivo limitante es el que se consume por completo mientras que el Zn está en exceso, es decir sobra cierta cantidad. Con el reactivo limitante calculamos la cantidad de obtenido. De acuerdo a la estequiometria de la reacción, por cada de se forma un de. 0,05 de 1 0,05 de producidos Suponiendo que el as se comporta como un as ideal y está en condiciones normales (1 en c.n. ocupa,4 ),4 0,05 de c. n. rendimiento del 100% 0,56 0,56 dm de en c.n. suponiendo un Como se obtiene una cantidad de menor, el rendimiento es menor al 100% 0,5 100% 0,56 44,64% 8) Se desean obtener 1 de oxíeno en condiciones normales por descomposición térmica de clorato de potasio del 98 5% en peso de riqueza. Escribir la reacción que tiene luar. Calcular: a) la cantidad de clorato de potasio necesario b) la cantidad de cloruro de potasio que se formará en la reacción Datos: Masas atómicas: K 9 O 16 Cl 5,5 (Sol: 44'4 ; 6 6 ) KClO + calor KCl + O a) Suponiendo que el as O se comporta como un as ideal y está en condiciones normales (1 en c.n. ocupa,4 ), vamos a calcular los de O que se han formado: 1 1 de O en c.n.,4 0,54 de O formados De acuerdo a la estequiometria de la reacción, por cada de O formados se han descompuesto de KClO 0,54 de O KClO O 0,6 de KClO Masa n M 0,6 1,5 / 44,1 de KClO b) De acuerdo a la estequiometria de la reacción, por cada de O que se forman también se forman KCl. A partir de los factores de conversión calculamos los ramos formados de KCl

7 KCl 0,54 de O formados O 74,5 KCl KCl 6,8 de KCl 9) A un vaso de precipitados que contiene 7,6 de aluminio se le añaden 100 m de un ácido clorhídrico comercial del 6% en masa y densidad 1, 180 /cm obteniéndose tricloruro de aluminio e hidróeno. a) Indique, después de realizar los cálculos necesarios, cuál es el reactivo limitante. b) Calcule qué volumen de hidróeno se obtiene si las condiciones en las que se realiza el proceso son 5'C y 750 mm. Datos: 1 atm760 mm. Masas atómicas: Al 7 1 Cl 5,5 (Sol: b) 10 4 l de ) a) Al (s) + 6 (aq) AlCl (s) + () Moles (Al) masa( ) Masa ecular m 7,6 Al de Al Aplicamos factores de conversión sucesivamente para calcular los de que hay en la : 100 cm de 1,180 cm de 6 1, ,5 De acuerdo a la estequiometria de la reacción, por cada de Al reaccionan 6 de 0,8 de Al 6 Al 0,84 de acen falta 0,84 de para que se asten los 0.8 de Al. Como hay 1.16 de, el está en exceso, es decir sobra cierta cantidad, mientras que el Al se consume por completo y es el reactivo limitante Con el reactivo limitante calculamos la cantidad de obtenido. De acuerdo a la estequiometria de la reacción, por cada de Al se forma tres de. 0,8 de Al Al 0,4 de obtenidos Suponiendo que el as se comporta como un as ideal y está en las condiciones: 1 atm 5ºC 98 K ; 750 mm 0,986 atm ; calculamos el volumen 760 mm obtenido a partir de la ecuación de los ases ideales

8 P n T RT nrt V V P atm 0,4 0,08 98 K K 0,986 atm 10,41 l de 10) Tenemos una acuosa de ácido sulfúrico al 90% en masa y de densidad 1,876 /cm. a) Cuál es su aridad y su fracción ar? b) Si mezclamos 50 cm de dicha de ácido sulfúrico con 15 de un nitrato de sodio del 85 % de pureza Qué masa de ácido nítrico podremos obtener si el rendimiento de la reacción es del 90%? Nota: También se forma hidróenosulfato de sodio. Masas atómicas. 1 S O 16 N 14 Na (Sol: 17, M; 0,6; 8,505 ) a) Calculamos los ramos de, de soluto y disolvente para un litro 1,876 m m de O en un litro 1688 de SO 4 / Moles de soluto ( SO 4 ) m 1688 SO4 17, de SO 4 98 Moles de disolvente ( O) m 188 O 18 10,44 de O Molaridad volumen 17, SO4 1 17, M soluto Fracción ar ( X S ) soluto disolvente ns 17, Χ S 0,6 n n 7,66 S D b) SO 4 + NaNO NO + NaSO 4 Para calcular la masa de NO obtenida hay que determinar cuál es el reactivo limitante (se asta por completo) y cuál es el reactivo en exceso (sobrante). Tenemos 15 de una muestra impura de NaNO del 85 % de pureza, por lo que los ramos de NaNO reaccionantes son:

9 15 85/100 1,75 de NaNO masa( ) Moles (NaNO ) Masa ecular m 1,75 NaNO 0.15 de NaNO 85 Moles ( SO 4 ) M V 17, 0,05 0,861 de SO 4 De acuerdo a la estequiometria de la reacción, por cada de SO 4 reacciona 1 NaNO de NaNO de SO 4 0,861 de NaNO SO arían falta 0,861 de NaNO para que se asten los de SO 4. Como hay sólo 0,15 de NaNO, el reactivo limitante es el NaNO que se consume por completo mientras que el SO 4 está en exceso, es decir sobra cierta cantidad. Con el reactivo limitante calculamos la cantidad de NO obtenido. De acuerdo a la estequiometria de la reacción, por cada de NaNO se forma un de NO. 4 0,15 de NaNO rendimiento del 100 %. NO NaNO 0,15 de NO. producidos a un Como el rendimiento de la reacción es del 90 % se forman: 0,15 de NO NO NO 8,505 de NO 11) El sulfuro de cinc(s) reacciona con el oxíeno y se obtiene óxido de cinc(s) y dióxido de azufre (). Se hace reaccionar 0 de sulfuro de cinc y 0 de oxíeno en c.n.. Calcula: a) a masa de óxido de cinc que se obtendrá b) El volumen de los ases, en c.n., cuando acabe la reacción. Datos: Masas atómicas: Zn 65,7 S O 16 (Sol: 16,71 ; 17,70 ). ZnS (s) + / O () ZnO (s) + SO () Para calcular la masa de ZnO obtenida hay que determinar cuál es el reactivo limitante (se asta por completo) y cuál es el reactivo en exceso (sobrante). masa( ) Moles (ZnS) Masa ecular m 0 ZnS 97,7 0,05 de ZnS

10 1 0 de O en c.n.,4 0,89 de O De acuerdo a la estequiometria de la reacción, por cada de ZnS reaccionan 1,5 1,5 O de O 0.05 de ZnS 0,1 de O ZnS acen falta 0,1 de O para que se asten los 0.05 de ZnS. Como hay 0,89 de O, el reactivo limitante es el ZnS que se consume por completo mientras que el O está en exceso, es decir sobra cierta cantidad. Con el reactivo limitante calculamos la cantidad de ZnO obtenido. De acuerdo a la estequiometria de la reacción, por cada de ZnS se forma un de ZnO. ZnO 0,05 de ZnS ZnS 0.05 de ZnO M n 0,05 81,7 / 16,7 de ZnO Cuando acabe la reacción los ases existentes corresponden al SO formado y al O sobrantes De acuerdo a la estequiometria de la reacción, por cada de ZnS se forma 1 de 1 SO SO 0,05 de ZnS 0.05 de SO ZnS 0.05 de SO en c. n.,4 c. n. 4,59 de SO en c.n.formados Moles de O sobrantes 0,89 iniciales 0,1 astados 0.58 de O sobrantes de O en c.n.,4 / 1 de O 1,99 de SO en c.n.formados Volumen de ases al acabar la reacción 4,59 + 1,99 17,584 de ases en c.n. 1) El ácido clorhídrico reacciona con el carbonato de calcio dando cloruro de calcio, dióxido de carbono y aua. Calcula la cantidad de caliza, del 90% de riqueza en carbonato de calcio, que hay que hacer reaccionar con un exceso de ácido clorhídrico para obtener 1000 litros de dióxido de carbono, medido en c.n. Datos: Masas atómicas: Ca 40 O 16 C 1 (Sol: 496, ). (aq) + CaCO (s) CaCl (s) + CO () + O (l) Calculamos los de CO formados en 100 en c.n.

11 de CO en c. n.,4 44,64 de CO De acuerdo a la estequiometria de la reacción, por cada de CO formado han reaccionado 1 de CaCO por lo que han reaccionado 44,64 de CaCO Como la caliza utilizada es del 90% de riqueza en CaCO, obtenemos los ramos de caliza reaccionante a partir de los factores de conversión: 44,64 de CaCO 100 CaCO 100 caliza CaCO 90 CaCO 4960 de caliza 1) Calcula la aridad de una preparada al mezclar 75 m de ácido clorhídrico 0,5 M con 75 m de otra de ácido clorhídrico 0,05 M. Supón que los volúmenes son aditivos. (Sol: 0,75 M). a aridad de la mezcla de disoluciones se obtiene dividiendo los totales entre el volumen total Molaridad volumen Disolución 1 M 1 0,5 M Disolución M 0,05 M V 1 75 m 0,075 V 75 m 0,075 Moles de la 1 n 1 M 1 V 1 0,5 Moles de la n M V 0,05 0,075 0,075 0,075 0,0075 Moles totales n T n 1 + n 0, ,0075 0,0415 Volumen total V T V 1 + V 0, ,075 0,15 Molaridad volumen 0,0415 0,15 0,75 M