Curso: Química I PRÁCTICO DE TEMA 6 Estequiometría

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1 Curso: Química I PRÁCTICO DE TEMA 6 Estequiometría 1. Qué diferencia hay entre añadir un subíndice 2 al final de la fórmula de CO para dar CO2 y anteponer un coeficiente a la fórmula para dar 2CO? El CO es monóxido de carbono, si agrego un subíndice 2 (CO2) cambia la identidad de la molécula a dióxido de carbono. Si antepongo el coeficiente 2 (2CO) indica que tengo dos moléculas de monóxido de carbono 2. La ecuación química siguiente, tal como está escrita, es congruente con la ley de conservación de la masa? Por qué sí o por qué no? 3Mg(OH)2(s) + 2H3PO4(ac) Mg3(PO4)2(s) + H2O(l) No es congruente con la ley porque la cantidad de átomos de O y de H antes y después de la reacción no es la misma. 3. Balancee las ecuaciones siguientes: a. SO2(g) + O2(g) SO3(g) b. P2O5(s) + H2O(l) H3PO4(ac) c. CH4(g) + Cl2(g) CCl4(l) + HCl(g) d. Al4C3(s) + H2O(l) Al(OH)3(s) + CH4(g) e. C4H10O(l) + O2(g) CO2(g) + H2O(g) f. Fe(OH)3(s) + H2SO4(ac) Fe2(SO4)3(ac) + H2O(l) g. Mg3N2(s) + H2SO4(ac) MgSO4(ac) + (NH4)2SO4(ac) h. Li(s) + N2(g) Li3N(s) i. TiCl4(l) + H2O(l) TiO2(s) + HCl(ac) j. NH4NO3(s) N2(g) + O2(g) +H2O(g) k. Ca3P2(s) + H2O(l) Ca(OH)2(ac) + PH3(g) l. Al(OH)3(s) + HClO4(ac) Al(ClO4)(ac) + H2O(l) m. AgNO3(ac) + Na2SO4(ac) Ag2SO4(s) + NaNO3(ac) n. N2H4(g) + N2O4(g) H2O(g) + N2(g) 4. Cuántos átomos hay en 5.10 moles de azufre (S)? 5. Cuántos moles de átomos de cobalto (Co) hay en 6.00x10 9 de átomos de Co? 6. Cuántos moles de átomos de calcio (Ca) hay en 77.4 g de Ca? 7. Cuántos gramos de oro (Au) hay en 15.3 moles de Au? 8. Cuál es la masa en gramos de un solo átomo de cada uno de los siguientes elementos Hg y Ne? 9. La urea (NH2)2CO se utiliza, entre otras cosas, como fertilizante. Calcule el número de átomos de N, C, O e H en 1.68x10 4 g de Urea. 10. El estaño (Sn) existe en la corteza terrestre como SnO2. Calcule la composición porcentual en masa de Sn y de O en el SnO2 11. Todas las sustancias que aparecen a continuación se utilizan como fertilizantes que contribuyen a la nitrogenación del suelo. Cuál de ellas representa una mejor fuente de nitrógeno, de acuerdo con su composición porcentual en masa? 1

2 a. Urea (NH2)2CO b. Nitrato de amonio, NH4NO3 c. Guanidina, HNC(NH2)2 d. Amoniaco, NH3 12. El tetracloruro de silicio se puede preparar por calentamiento del Si(s) en Cloro gaseoso (Cl2). En una reacción se producen moles de tetracloruro de silicio. Cuántos gramos de cloro molecular se utilizaron en la reacción? 13. El amoníaco se obtiene mediante la reacción entre hidrógeno y nitrógeno 3H2(g) + N2(g) 2NH3(g) En una reacción particular se produjo un volumen de 3L a PTN de NH3 Cuántos moles de H2 y N2 reaccionaron para producir esa cantidad de NH3? 14. La fermentación es un proceso químico complejo que se utiliza en la elaboración de los vinos, en el que la glucosa se convierte en etanol y dióxido de carbono: C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 Si se comienza con 500.4g de glucosa Cuál es la máxima cantidad de etanol, en gramos que se obtendrá por medio de este proceso? 15. Cuántos gramos de GeAs hay en 2.21 moles de ese compuesto? 16. Si tengo 43.2 g de KMnO4, a cuántos moles equivalen? 17. Si se quieren preparar 500g de amoníaco a partir de la reacción 3H2 + N2 2 NH3 Qué volumen de nitrógeno es necesario para producir los 500g de amoníaco si la reacción se da a PTN? a. 381 L b. 329 L c. 658 L d. 987 L e. Ninguna de las anteriores es correcta 2

3 18. Cuántos gramos de gas He entran en un globo de 10L a PTN? a g b g c g d g e g 19. 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: Na + KNO3 K2O + Na2O + N2 (g) a. Iguale la ecuación química b. Cuántos gramos de KNO3 se necesitan para eliminar 5.00 g de Na? c. Qué volumen de N2(g) se produce al darse esta reacción con 5.00 g de Na? 20. El octano (C8H18) gas reacciona con O2(g) para dar dióxido de carbono gas y agua gas. a. Qué nombre recibe este tipo reacción? b. Calcule la masa molar del octano y el % en masa de Carbono c. Cuánta masa de dióxido de carbono se obtiene cuando se queman 3.90 moles de octano? 3

4 21. El amoníaco comercial se obtiene a través de la siguiente reacción química N2 (g) + 3H2(g) 2NH3(g) Si se hacen reaccionar 40 L de nitrógeno gaseoso y 10 gramos de hidrógeno gaseoso a PTN. Cuántos gramos de amoníaco se obtienen? a. 45,4 gramos b. 60,8 gramos c. 56,7 gramos d. 15,1 gramos 22. Para la siguiente reacción: 3Al (s) + 3NH4ClO4 (s) Al2O3 (s) + 3NO (g) + 6H2O (g) a. Qué masa mínima aluminio debo utilizar si quiero consumir completamente 53 gramos de perclorato de amonio mediante la siguiente reacción? b. Si se hacen reaccionar 30 gramos de aluminio con 100 gramos de perclorato de amonio. Cuál es el reactivo limitante?, Cuántos gramos de Cloruro de aluminio (III) y de óxido de aluminio (III) se obtienen? c. Si se obtienen 30 gramos de Cloruro de aluminio (III) cuál es el rendimiento de la reacción? d. Dado el rendimiento de la parte c, que volumen de NO se desprende a PTN 23. El amoníaco reacciona con el oxígeno del aire de acuerdo a la siguiente reacción: 4NH3 (g) + 5O2 (g) 4NO (g) + 6H2O(g) a. Cuántos gramos de NO se forman por la reacción completa de 3 gramos de NH3? b. Cuántos gramos de O2 se necesitan para realizar la reacción completa de los 3 gramos de NH3? c. Cuántos gramos de NO se forman si reaccionan 1,5 gramos de NH3 con 1 gramo de O2? d. En el caso de la pregunta c, Cuál es el reactivo limitante? e. Si se realiza la reacción con un rendimiento del 80 %, cuántos gramos de agua se forman para las cantidades de la pegunta c? 24. La aspirina (ácido acetil salicílico C9H8O4) se produce industrialmente por la reacción de ácido salicílico (C7H6O3) y anhídrido acético (C4H6O3) C7H6O3 + C4H6O3 C9H8O4 + HC2H302 a. Cuánto ácido salicílico se necesita para obtener 100 g de aspirina? 4

5 b. Cuánto ácido salicílico se precisaría para obtener la misma cantidad de aspirina si el rendimiento de la reacción fuera de 80 %? c. Calcule cuantos kilos de aspirina se obtienen si reaccionan 185 kilos de ácido salicílico y 100 kilos de anhídrido acético 25. Dada la siguiente reacción: Zn (s) + 2HCl (g) ZnCl2 (s) + H2 (g) Calcule: a. Si se colocan en un recipiente cerrado 20 gramos de Zn y 10 L de HCl a PTN, cuál es el reactivo limitante? b. Si el rendimiento de la reacción es 85 %, Cuántos gramos de ZnCl2 se obtienen? c. Si se obtienen 3,5 L de H2, Cuál es el rendimiento de la reacción? d. Cuántos moles hemos colocado en exceso del reactivo no limitante de la reacción? 26. La reacción utilizada para hacer crecer el pan es la siguiente: 2NaHCO3 (s) Na2CO3 (s) + CO2 (g) + H2O (g) Suponiendo rendimiento de 100 %, calcule a. La cantidad necesaria de NaHCO3 para producir 3 gramos de Na2CO3 b. Si la pureza del NaHCO3 es de 90 % cuantos gramos se necesitarían para producir la misma cantidad de Na2CO3 c. Qué volumen de CO2 de produciría a PTN? 27. El hierro reacciona con agua de acuerdo a la siguiente reacción 3Fe(s) + 4H2O (g) Fe3O4 (s) + 4H2 a. Si se hacen reaccionar 15 gramos de Fe con 10 Litros de agua gaseosa a 1 atm y 200ºC, cuanto Fe3O4 se obtiene? b. Cuántos litros de H2 se desprenden? c. Cuál es el rendimiento de la reacción si se obtienen 12 gramos de Fe3O4? 5

6 28. Calcule la molaridad de una disolución que contiene 5 gramos de Na2CrO4 en 200 ml. 29. Cuántos moles de HCl hay en 25,0 ml de disolución 12,0 mol/l? 30. Cuántos ml de una disolución 9,0 mol/l de H2SO4 se requieren para obtener 0,050 moles de H2SO4? 31. Calcule los gramos de soluto que existen en cada una de las siguientes disoluciones: a. 200 ml de Na2SO4 0,3 mol/l b. 250 ml de KBrO3 0,500 mol/l c. 25,0 ml de C6H12O6 1,7 mol/l 32. El ácido clorhídrico comercial es 12 mol/l, qué volumen de ácido clorhídrico comercial se requieren para preparar 1 litro de una solución 0,5 mol/l? 33. Cuando se colocan los reactivos en relación estequiométrica y se completa la reacción con un rendimiento de 100 %, se obtienen 0,115 kilos de cloruro de sodio, el volumen final de la disolución es de 500 ml, según la siguiente reacción. La cantidad de H2S (g) que se disuelve es despreciable Na2S (ac) + 2 HCl (ac) 2NaCl (ac) + H2S (g) a. Calcule la concentración de la disolución obtenida en g/l b. Calcule la molaridad de la solución c. Si la densidad de la disolución es de 1,1478 g/ml calcule la concentración en % m/m d. Si se diluye la disolución hasta un volumen de 1500 ml calcule la concentración en g/l y en molaridad 6

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