c) Número de Avogadro y cálculo del número de átomos y moléculas

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1 TEMARIO 1.- Calculo con unidades químicas a) Masa o peso molar b) Número de moles c) Número de Avogadro y cálculo del número de átomos y moléculas d) Volumen molar e) Composición porcentual f) Calculo de fórmulas empírica y molecular 2.- Reacciones químicas a) Teoría de las reacciones químicas: Ecuación química, simbología, tipos de reacciones químicas por su formación. b) Balanceo de reacciones químicas 3.- Relaciones estequiometrias: a) Relación masa-masa b) Relación masa-volumen c) Relación volumen-volumen 4.- Soluciones: a) Teoría de las soluciones b) Cálculos de concentración de las soluciones Concentración en porciento: soluciones porcentuales Concentración en partes por millón Concentración en molaridad

2 PROBLEMARIO BALANCEAR LAS REACCIONES POR EL MÉTODO DE TANTEO 1) Mg + O 2 MgO 2) Na + H 2 O NaOH 3) Mg + N 2 Mg 3 N 2 4) MnO 2 + Al Al 2 O 3 + Mn 5) H 2 O H 2 + O 2 6) Ca + O 2 CaO 7) P 4 O 10 + H 2 O H 3 PO 4 8) Ca + N 2 Ca 3 N 2 9) CdCO 3 CdO + CO 2 10) C 2 H 6 O + CO 2 + H 2 O 11) CaF 2 + H 2 SO 4 CaSO 4 + HF 12) K + H 2 O KOH + H 2 13) FeS + O 2 Fe 2 O 3 + SO 2 14) C 7 H 16 + O 2 CO 2 + H 2 O 15) C 10 H 22 + O 2 CO 2 + H 2 O

3 BALANCEAR LAS SIGUIENTES ECUACIONES POR EL MÉTODO ALGEBRAÍCO 1) Na + N NH > NaN 3 + NaOH + N 2 2) (NH 4 ) 2 CO 3 NH 3 + CO 2 + H2O 3) Fe 2 (SO 4 ) 3 + KSCN K 3 Fe(SCN) 6 + K 2 SO 4 4) CaSiO 3 + HF H 2 SiF 6 + KF 2 + H 2 O 5) P 4 O 10 + Mg(OH) 2 Mg 3 (PO 4 ) 2 + H 2 O 6) I 2 O 5 + BrF 3 IF 5 + O 2 + BrF 2 7) C 5 H 12 + O 2 H 2 O + CO 2 8) C 3 H 6 + O 2 H 2 O + CO 2 9) C 9 H 20 + O 2 H 2 O + CO 2 10) C 7 H 6 O 2 + O 2 H 2 O + CO 2

4 BALANCEAR LAS ECUACIONES QUÍMICAS POR EL MÉTODO REDOX (OXIDO-REDUCCIÓN) 1) HCl + MnO > MnCl 2 + H 2 O + Cl 2 2) Cu + HNO > Cu(NO 3 ) 2 + NO + H 2 O 3) H 2 SO 4 + HI -----> H 2 SO 3 + I 2 + H 2 O 4) HNO 3 + HI -----> NO + I 2 + H 2 O 5) HNO 3 + H 2 S > NO 2 + H 2 O + S 6) CuS + HNO > Cu(NO 3 ) 2 + S + H 2 O + NO 7) K 2 Cr 2 O 7 + HCl > CrCl 3 + KCl + H 2 O + Cl 2 8) KMnO 4 + HBr > MnBr 2 + KBr + H 2 O + Br 2 9) MnO 2 + HCl > MnCl 2 + H 2 O + Cl 2 10) Na 2 Cr 2 O 7 + HCl > NaCl + CrCl 3 + H 2 O + Cl 2 11) C + HNO > CO 2 + NO 2 + H 2 O 12) K 2 Cr 2 O 7 + SnCl 2 + HCl > CrCl 3 + SnCl 4 + KCl + H 2 O 13) Cr 2 (SO 4 ) 3 + KOH +KClO 3 K 2 CrO 4 + H 2 O + KCl + K 2 SO 4 14) KOH +KClO 3 K 2 CrO 4 + H 2 O +KCl + K 2 SO 4 15) K 2 Cr 2 O 7 + H 2 O + S SO 2 + KOH + Cr 2 O 3

5 RESUELVE LOS SIGUIENTES PROBLEMAS DE ESTEQUIOMETRÍA DE REACCIONES 1.- En un alto horno, el mineral de hierro, Fe 2 O 3, se convierte en hierro mediante la reacción: Fe 2 O 3 (s) + 3 CO (g) -----> 2 Fe (l) + 3 CO 2 (g) a) Cuántos moles de monóxido de carbono se necesitan para producir 20 moles de hierro? b) Cuántos moles de CO 2 se desprenden por cada 10 moles de hierro formado? 2.- Carbonato de calcio se descompone por la acción del calor originando óxido de calcio y dióxido de carbono. a) Formula la reacción que tiene lugar y ajústala. b) Calcula qué cantidad de óxido de calcio se obtiene si se descompone totalmente una tonelada de carbonato de calcio. 3.- Qué cantidad de gas cloro se obtiene al tratar 80 g de dióxido de manganeso con exceso de HCl según la siguiente reacción? MnO HCl ---> MnCl H 2 O + Cl La sosa cáustica, NaOH, se prepara comercialmente mediante reacción del NaCO 3 con cal apagada, Ca(OH) 2. Cuántos gramos de NaOH pueden obtenerse tratando un kilogramo de Na 2 CO 3 con Ca(OH) 2? Nota: En la reacción química, además de NaOH, se forma CaCO Calcular la cantidad de cal viva (CaO) que puede prepararse calentando 200 g de caliza con una pureza del 95% de CaCO 3. CaCO 3 ---> CaO + CO La tostación es una reacción utilizada en metalurgia para el tratamiento de los minerales, calentando éstos en presencia de oxígeno. Calcula en la siguiente reacción de tostación: 2 ZnS + 3 O 2 à 2 ZnO + 2 SO 2

6 La cantidad de ZnO que se obtiene cuando se tuestan 1500 kg de mineral de ZnS de una riqueza en sulfuro (ZnS) del 65%. 7.- Cuando se calienta dióxido de silicio mezclado con carbono, se forma carburo de silicio (SiC) y monóxido de carbono. La ecuación de la reacción es: SiO 2 (s) + 3 C (s) -----> SiC (s) + 2 CO (g) Si se mezclan 150 g de dióxido de silicio con exceso de carbono, cuántos gramos de SiC se formarán? 8.- Qué masa, qué volumen en condiciones normales, y cuántos moles de CO 2 se desprenden al tratar 205 g de CaCO 3 con exceso de ácido clorhídrico según la siguiente reacción? CaCO HCl à CaCl 2 + H 2 O + CO 2 9) Se tratan 4,9 g de ácido sulfúrico con cinc. En la reacción se obtiene sulfato de cinc e hidrógeno. a) Formula y ajusta la reacción que tiene lugar. b) Calcula la cantidad de hidrógeno desprendido. c) Halla qué volumen ocupará ese hidrógeno en condiciones normales La fermentación de glucosa, C 6 H 12 O 6, produce alcohol etílico, C 2 H 5 OH, y dióxido de carbono: C 6 H 12 O 6 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 Cuántos gramos de etanol se pueden producir a partir de 10.0 g de glucosa? 11.- Si 3.00 mol de SO 2 gaseoso reaccionan con oxígeno para producir trióxido de azufre, cuántos moles de oxígeno se necesitan? 12.- El CO 2 que los astronautas exhalan se extraer de la atmósfera de la nave espacial por reacción con KOH: CO 2 + 2KOH K 2 CO 3 + H 2 O Cuántos kg de CO 2 se pueden extraer con 1.00 kg de KOH?

7 13.- 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, KNO 3, según la reacción 10Na + 2KNO 3 K 2 O + 5Na 2 O + N 2 Cuántos gramos de KNO 3 se necesitan para eliminar 5.00 g de Na? 14.- El alcohol etílico se quema de acuerdo con la siguiente ecuación: C 2 H 5 OH + 3O 2 2CO 2 + 3H 2 O cuántos moles de CO 2 se producen cuando se queman 3.00 mol de C 2 H 5 OH de esta manera Las bolsas de aire para automóvil se inflan cuando se descompone rápidamente azida de sodio, NaN 3, en los elementos que la componen según la reacción 2NaN 3 2Na + 3N 2 Cuántos gramos de azida de sodio se necesitan para formar 5.00 g de nitrógeno gaseoso?

8 SOLUCIONES PORCENTUALES Y PPM 1.- Cuál es el % en masa de una disolución de g de agua de Jamaica, si se le agregaron 120 g de azúcar? 2.- Cuál es el % en masa de una taza de té, si se le agregaron 0.5 g de azúcar a 320 g de agua? 3.- Qué % en volumen de alcohol tiene una botella de cerveza de 875 ml con 8 ml de alcohol? 4.- qué volumen de jugo de limón se necesita para preparar una disolución de ml al 15%? 5.- Cuál es el % en masa de una disolución preparada con 30 g de azúcar en 70 g de agua? 6.- Cuando se evaporan 50 g de solución de sulfato de sodio (Na 2 SO 4 ) hasta sequedad, se producen 20 g de sal; Cuál es el % de sal en la solución? 7.- Si se disuelven 20 ml de alcohol en 80 ml de agua, Cuál es el % de alcohol en la solución? 8.- Cuántos g de NaOH se necesitan para preparar 200 g de una solución al 10% de NaOH? 9.- Si 30 g de azúcar se disuelven en 100 g de agua, Cuál es el % de azúcar en la solución? 10.- Determina el % en peso de una solución preparada con 20 g de KCl en 200 g de agua Deseamos preparar 600 g de solución con una concentración al 5%, calcula que cantidad de soluto se necesita Cuál es el % en peso de una solución que se ha preparado disolviendo 15 g de NaCl en 150 g de agua? 13.- Qué % en masa resultará al disolver 20 g de sal de mesa en 100 g de agua? 14.- Cuántos g de una solución al 12.5% en masa de nitrato de plata (AgNO 3 ) contienen350 g de solución? 15.- Cuántos ml de H 2 S se necesitan para preparar 150 ml de solución al 3%?

9 16.- Al analizar cierta muestra de pescado de 800g se encontró que contenía 2,2 mg de mercurio. Cuál era el contenido de mercurio en ppm? 17.- El agua de mar contiene 10ppm de Ion sulfato SO Cuántos mg de dicho Ion habrá en 250ml de la solución? 18.- Se tomaron diferentes muestras de agua en las playas de Manzanillo. Calcula las partes por millón del soluto en cada una de ellas considerando que la densidad es 1.0 g/ml. A) 136 mg de iones potasio K +1 en 575 ml. de la muestra de agua B) 4.6 X10-3 mg de iones plata Ag +1 en 15 litros de la muestra de agua 19.- Calcula el numero de mg del ion cloruro Cl -1 en 3.5 Litros de agua Una muestra de 915 ml. de agua del océano contiene 2.8 mg de iones F -1 calcula las partes por millón de iones F -1 que hay en la muestra.

10 SOLUCIONES MOLARES Y MOLALES 1.- Que volumen de solución 0.75 M se puede preparar a partir de 500 g de Na 2 SO Cuántos gramos de soluto se necesitan para preparar 500 ml de solución 0.7 molar de CaCl 2? 3.- Qué volumen de solución 0.38 M de C 2 H 4 O 2 se prepara con 3.4 lb de C 2 H 4 O 2? 4.- Calcule la molaridad de H 2 SO 4, en una solución que contiene gramos de H 2 SO 4 disueltos en 800 ml de solución) b) Cuántos moles están contenidos en dicha solución? 5.-Que volumen de solución se preparara a partir de 50 gr. de hidróxido de calcio Ca(OH) 2, si se requiere que la solución tenga una concentración M. 6.- Cuál es la molalidad de una solución en la que 250 g de CaCl 2 se disolvieron 1500 g de agua? 7.- Cuál es la concentración molal de una disolución preparada con 71.7 g de alcohol (OHC 2 H 5 ) y 647 ml de agua (d= 1 g/ml). 8.- Una solución de H 2 SO 4 que contiene g de H 2 SO 4 por litro de solución; tiene una densidad de g/ml, calcular: a) % p/p b) Molalidad c) Molaridad 9- Cuantos gramos de NaCl se tienen que disolver en agua para preparar 1000 mililitros de una solución 0.09 molar Calcula los gramos de KI que se van a disolver en 300 g de agua para que la solución tenga una concentración molal de 2.3 moles/kg.

11 COMPOSICIÓN PORCENTUAL Y FORMULAS MÍNIMA Y MOLECULAR 1.- Determina la composición porcentual de los siguientes compuestos: a. K 2 SO 4 b. Al 2 O 3 c. CHCl 3 d. KMnO 3 e. CaCO 3 f. Ba(NO 2 ) 2 g. Ca 3 (PO 4 ) UN COMPUESTO TIENE LA SIGUIENTE COMPOSICION PORCENTUAL Na= 19.3%, S= 26.9%, O= 53.8%, SU PESO MOLECULAR ES 238. OBTÉNGASE LA FORMULA EMPIRICA Y MOLECULAR. 3.- El análisis de una muestra de un compuesto puro revela que contiene 50.1 de azufre y 49.9% de oxígeno, en masa. Cuál es la fórmula empírica? 4.- El ácido benzoico es un polvo blanco, cristalino que se emplea como preservativo de alimentos. El compuesto contiene 68.8% de C, 5.0% de H y 26.2% de O, por masa Cuál es su formula empirica? 5.- La alicina es el compuesto que proporciona el olor característico al ajo. Al realizar el análisis de este compuesto se encuentra que tiene la siguiente composición porcentual: C 44.4%, H 6.21%; S 39.5% y O 9.86%. También se encuentra que su masa molar es de 162 g/mol. Calcula la fórmula empírica y la fórmula molecular de este compuesto. 6.- El nitrato de peroxiacilo (PAN) es uno de los compuestos del smog. Está formado por C, H, N y O Determina la composición porcentual del oxígeno y la fórmula empírica a partir de la siguiente composición porcentual masa: 19.8% de C, 2.50% de H y 11.6 % de N. 7.- Se sospecha que el glutamato monosódico (MSG), saborizante de alimentos es el causante de Síndrome del restaurante chino, ya que puede causar dolores de cabeza y del pecho. El glutamato monosódico tiene la siguiente composición porcentual en masa: 35.51% de C, 4.77% de H, 37.85% de O, 8.29% de N y 13.60% de Na. Si su masa molar es de 169 g/mol, Cuál es su fórmula molecular? 8.- El ácido adíptico es un compuesto formado por C, H y O. Se utiliza en la fabricación de nylón. Un análisis reveló que el compuesto contiene 49.3% de C y 43.8% de O Calcula: a) el porcentaje de H b) La formula molecular si la masa molar del ácido es 146 g/mol. 1. Los coeficientes que balancean la siguiente ecuación

12 HI + H 2 SO 4 I 2 + H 2 S + H 2 O son: a) 8, 1, 4, 1, 4 b) 4, 2, 2, 2,8 c) 2, 2, 4, 4, 2 d) 2, 4, 1, 4, 1 2. La siguiente reacción química Cl 2 + 2NaBr Br 2 + 2NaCl se clasifica como: a) Reacción de desplazamiento simple b) Reacción de adición c) Reacción de desplazamiento doble d) Reacción de descomposición 3. El volumen molecular de los gases tiene un valor de: a) 22.4 lt b) 22.4 ml. c) 24.2 lt d) 24.2 ml. 4. La composición porcentual del amoniaco NH 3 es: a) N = 82.24% e H = 17.75% b) N = 87.5% e H = 12.5% c) N = 77.67% e H = 22.32% d) N = 80% e H = 20% 5. La cafeína estimulante primordial del café y el te; tiene una masa molar de g/mol y una composición en mas de % de C, 5.19 % de H, 28.85% de N y 16.48% de O. Cuál es la formula molecular de la cafeína? a) C 8 H 10 N 4 O 2 b) C 6 H 10 N 4 O 2 c) C 4 H 5 N 2 O d) C 8 H 5 N 2 O 6. La cal apagada, Ca(OH) 2, se forma a partir de la cal viva, CaO, mediante la adición de agua : CaO (S) + H 2 O (L) Ca(OH) 2 (S) Qué masa de cal apagada se formara a partir de 30g de CaO y 10g de agua? a) g b) g c) g d) g 7. Las siguientes son expresiones verdaderas excepto:

13 a) g H 2 O = 2 moles de H 2 O b) 1 mol de H 2 O = X moléculas c) 1 mol de H 2 O = g H 2 O d) X moléculas de H 2 O = g H 2 O 8. Reactivo que al consumirse completamente termina la reacción química. a) Reactivo reductor b) Reactivo limitante c) Reactivo en exceso d) Reactivo oxidante 9. Cuántos gramos de Pb hay en 2.50 moles de Pb? a) 851 g de Pb b) 0.37 g de Pb c) 1.25 g de Pb d) 518 g de Pb 10. Cuántos átomos de azufre hay en 454 g de este elemento? a) 0.52 x átomos de azufre b) 5,2 x átomos de azufre c) 8.52 x átomos de azufre d) x átomos de azufre 11. Una ecuación química nos permite calcular: a) Los pesos de las sustancias producidas b) Los pesos de las sustancias consumidas c) El número de moléculas de cualquier sustancia que interviene en la reacción. d) Todos los datos expuestos en los incisos a, b y c. Pregunta: 1. Por qué la quema excesiva de combustibles contribuye enormemente al efecto invernadero? 2. Qué principio o ley química se aplica en el proceso de balanceo de ecuaciones químicas? Explícalo mediante la reacción de hidrólisis del agua? H 2 O H 2 + O 2