SOLUCIONES FICHA 3 CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS.

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1 FyQ ºES SLUCINES FICHA 1. El zinc reacciona con el ácido clorhídrico formando cloruro de zinc e hidróeno as. Si hacemos reaccionar 6,0 de ácido: Cuántos ramos de zinc reaccionan? Cuál sería el volumen de H obtenido si se mide en c. n.? a) Identifica reactivos y productos. Plantea la ecuación y a continuación formula las sustancias que intervienen: Ácido clorhídrico + Zinc Cloruro de zinc + Hidróeno HCl + Zn Zn Cl + H b) Ajusta la ecuación: HCl + Zn Zn Cl + H c) Pasa el dato que te dan a es: 1 HCl 6,0 dehcl 0,16 es de HCl 6,5 de HCl Para realizar este factor de conversión debes calcular primero la masa ar del compuesto. d) Transforma ahora los es del dato en es de la incónita leyendo el correspondiente factor de conversión en la ecuación ajustada 1 de Zn 0,16 es dehcl 0,08 es de Zn dehcl btén el factor en la ecuación ajustada 65, de Zn e) Transforma es en ramos usando la masa atómica o ecular: 0,08 esde Zn 1 de Zn Esto se puede hacer de forma directa enlazando unos factores de conversión con otros: 1 HCl 6,0 de HCl 6,5 HCl 1 Zn es HCl 65, Zn 5, Zn 5, de Zn 1 Zn 5, de Zn Convierte ramos a es Permite relacionar dato (HCl) con la incónita (Zn) Convierte es a ramos f) Si la sustancia es un as y está medido en c.n. (0 0 C y 1atm), se puede obtener el volumen teniendo en cuenta que 1 de cualquier sustancia aseosa ocupa, litros (volumen ar) 1 HCl 1 H, litros H 6,0 de HCl 6,5 HCl es HCl 1 H 1,8 litros H Pa. 1 de 7 1,8 litros de H Factor que convierte es en litros (sólo para ases medidos en c.n.). El tricloruro de fósforo se obtiene al reaccionar el fósforo (P) con el as cloro. DATS: P= 1 Cl= 5,5 a) Escribe la reacción ajustada indicando la proporción en ramos b) Calcula los átomos de fósforo y las éculas cloro que se necesitan para producir 80 ramos de PCl La reacción ajustada será: P + Cl PCl 1 ( 5,5) (1+ 5,5) a) Para calcular los átomos de fósforo, primero tenemos que saber cuántos es de fósforo se necesitan. Una vez conocidos los es, como sabemos que un de fósforo contiene 6,0 10 átomos de esa sustancia, podremos calcular los átomos. De la proporción puesta podemos deducirlo: P 6,010 átomos de P 80 PCl,5 10 de P 75 PCl 1 P átomos,5 10 átomos de P En cuanto a las éculas de Cl procedemos de iual modo. Un de éculas de cloro contendrá 6,0 10 éculas de cloro (Cl ) Cl 6,010 éculas de Cl 80 PCl 5,6 10 éculas de Cl 5,6 10 éculas de Cl 75 PCl 1 Cl

2 FyQ ºES SLUCINES FICHA Pa. de 7. El as butano, C H 10, reacciona con el oxíeno del aire para producir dióxido de carbono y aua. a) Escribe la reacción ajustada indicando la proporción en ramos b) Calcula los es de C y de H que se obtiene al quemar 5 k de butano DATS: C= 1 = 16 H=1 a) La reacción ajustada será: C H C + 10 H ( ) 1( 16) 8( ) 10( ) b) Primero pasamos los k a :,5 k de butano = 500 de butano. Después, para calcular los es de dióxido de carbono, nos fijamos en la proporción para encontrar la relación entre la cantidad de butano quemado y la de es de dióxido formado. C H 8 C 500 C 10 H10 17, de C 116 CH10 CH10 Con el aua procedemos de iual modo: 17, de C CH10 10 H 500 C 15,5 de H H10 15,5 de H 116 CH10 CH10. El monóxido de nitróeno reacciona con oxíeno para producir dióxido de nitróeno. DATS: N= 1 = 16 a) Escribe la reacción ajustada indicando la proporción en ramos b) Calcula los ramos de reactivos necesarios para producir 80 ramos de N : a) La reacción ajustada será: N + 1 N ( ) ( 16) ( ) 60 9 b) Para calcular los ramos de reactivos, nos fijamos en la proporción para encontrar la relación entre la cantidad de dióxido formado y la de reactivos usados. N 80 N 9 N N 60 N N N Con el oxíeno procedemos de iual modo: N 1 80 N 5, de N 7,8 de 5. El hierro (Fe) reacciona con el oxíeno para formar Fe DATS: Fe= 55,85 = 16 a) Escribe la reacción ajustada. b) Cuántos es de oxieno se requieren para quemar es de hierro? Cuántos ramos de oxíeno se requieren? a) La reacción ajustada será: Fe + Fe (55,85) ( 16) ( 55,85+ 16), 96 9 c) 1,5 de 8 de 5, de N 7,8 de 9 N N 1 Fe Fe 1,5 1,5 de 8 de 1 6. Se hace reaccionar hidróeno con cloro para obtener cloruro de hidróeno. DATS: H= 1 Cl= 5,5 a) Escribe la reacción ajustada indicando la proporción en ramos. b) Calcula los ramos de hidróeno y de cloro que se necesitan para obtener 0 ramos de cloruro de hidróeno. a) La reacción ajustada será: 1 H + 1 Cl HCl 1 ( 1) 1 ( 5,5) ( ,5) 71 7 b) HCl 1 H de H 0 de HCl 7 de HCl HCl 1,1 de H 1 H HCl 1 Cl 71 de Cl 0 de HCl 7 de HCl HCl 8,9 de Cl 1 Cl 1,1 de H 8,9 de Cl

3 FyQ ºES SLUCINES FICHA Pa. de 7 7. El metano reacciona con el oxíeno del aire para producir dióxido de carbono y aua. DATS: C= 1 = 16 H=1 a) Escribe la reacción ajustada indicando la proporción en ramos b) Calcula los ramos de oxíeno que se necesitan para quemar 50 ramos de metano. Calcula los ramos de dióxido de carbono que se obtienen. a) La reacción ajustada será: 1 CH + 1 C + H 1 (1 1+ 1) ( 16) 1 ( ) ( ) b) CH 1500 de 16 CH Con el dióxido de carbono procedemos de iual modo: 1 C C 50 CH 687,5 de C 16 CH 1 C 1500 de 687,5 de C 8. El etano, C H 6. reacciona con el oxíeno del aire para producir dióxido de carbono y vapor de aua. DATS: C= 1 = 16 H=1 a) Escribe la reacción ajustada indicando la proporción en ramos b) Calcula los ramos de etano que se necesitan para que reaccionen 60 ramos de. c) Calcula los litros que se forma de dióxido de carbono, supuestas condiciones normales. a) La reacción ajustada será: C H C + 6 H ( 1+6 1) 7( 16) ( ) 6 ( ) b) 7 C H 60 C H CH6 7 CH6 16 de C H 6 c) Con el dióxido de carbono procedemos teniendo en cuenta que un de cualquier as en condiciones normales, ocupa un volumen de, litros. Por ello: 7 C, litros C 60 litros C 7 1 C litros de C 9. Escribe y ajusta la reacción de formación de amoniaco a partir de hidróeno y nitróeno. Si tenemos 10 ramos de hidróeno. Calcula: a) Los es de hidróeno que tenemos. Cuántas éculas son? b) La cantidad de nitróeno que reaccionará con esos 10 ramos de hidróeno. Indica también cuántos es son. c) La cantidad de ramos de amoniaco que se forma. Cuántos es son. d) Indica que volumen se habrá astado de hidróeno y nitróeno, así como el volumen de amoniaco formado. Todos las sustancias son ases y están en condiciones normales de presión y temperatura. DATS: N=1 H=1 La reacción ajustada será: H + 1 N NH ( 1) 1 ( 1) (1 1+ 1) 6 8 a) Calculamos el número de es de hidróeno, sabiendo que el Peso Molar del H es /: masa () 10 n Peso Molar 5 5 es de H Como un de cualquier sustancia contiene 6,0 10 éculas, el número de éculas de H que tendremos será: 5 6,0 10 = 10 éculas de H b) de H 1 N 8 de N 10 de H 6,7 de N 6 de H de H 1 N 6,7 de N Calculamos el número de es de nitróeno, sabiendo que el Peso Molar del N es 8/:

4 FyQ ºES SLUCINES FICHA masa () 6,7 n Peso Molar 8 c) 1,7 1,7 es de N de H NH de N 10 de H 56,7 de NH 6 de H de H NH 56,7 de NH Calculamos el número de es de amoniaco, sabiendo que el Peso Molar del NH es 17/: masa () 56,7 n Peso Molar 17,, es de NH d) Un de cualquier sustancia aseosa en condiciones normales, ocupa un volumen de, litros. Por tanto: - Como teníamos 5 es de H, estos ocuparán en condiciones normales: 5,5= 11.5 litros de H - Como teníamos 1,7 es de N, estos ocuparán en condiciones normales: 1,7,5= 8,5 litros de N - Como teníamos, es de NH, estos ocuparán en condiciones normales:,,5= 7,5 litros de NH 10. El sodio metálico reacciona de forma violenta con el aua formando hidróxido de sodio e hidróeno. Calcular qué volumen de hidróeno medido en CN se obtendrá si reaccionaron,5 de sodio y se astaron por completo. DATS: Na= H=1 =16 La reacción ajustada será: Na + H NaH + 1 H () ( ) (+16+1) 1( 1) Na 1 H, litros H,5 de Na litros 6 de Na Na 1, de H 1 H 1, litros de H 11. Si se ponen a reaccionar de hidróeno con 0 de oxíeno en condiciones adecuadas para obtener aua se asta por completo todo el hidróeno? y el oxíeno? DATS: H=1 =16 La reacción ajustada será: H + 1 H ( 1) 1 ( 16) ( 1+16) 6 En una reacción química, si uno de los reactivos se consume antes que el otro, al que se consume primero se le denomina reactivo limitante, pues es el que nos limita la cantidad de producto que se formará. Para conocer cuál de ellos es el reactivo limitante, procedemos del siuiente modo: Tomamos uno de los reactivos, suponemos que se asta todo y calculamos cuánto del otro reactivo necesitaríamos. Por ejemplo, suponamos que se astan los de hidróeno y calculamos cuánto oxíeno necesitaríamos: H 1 de H de Como tenemos 0 ramos de oxíeno, el reactivo limitante será de H H 1 el hidróeno, y de los 0 de astaremos y nos sobrarán 16 ramos. Por tanto: astamos los de H y de oxíeno. Nos sobrarán 16 de oxíeno. 1. Escribir y ajustar la reacción de combustión del propano. Qué volumen de oxíeno medido en condiciones normales hace falta para quemar 8,8 de propano? Qué volumen de aire medido en condiciones normales se habrá usado, si sabemos que el 1% del aire es oxíeno Cuántas éculas de aua se obtendrán? DATS: C=1 H=1 =16 La reacción ajustada será: 1 C H C + H 1 ( 1+8 1) 5( 16) ( ) ( ) C H 5, litros 8,8 C de 8 H8, litros CH8 8 1 Pa. de 7, litros de

5 FyQ ºES SLUCINES FICHA Como el contenido de oxíeno en el aire es del 1%, la cantidad de aire que contiene, litros de oxíeno será: 100 litros aire, litros 1litros 106,7 litros aire 106,7 litros de aire 8 H 6,0 10 éculas de aua 8,8 CH8,8 10 C H 1 C H 1 H 8 8 éculas,8 10 éculas de H 1. Escribe la reacción de neutralización entre al ácido sulfúrico y el hidróxido de sodio y calcula la masa de sal (sulfato de sodio) que se obtendrá a partir de 19,6 de ácido. Cuántos es de hidróxido de sodio se astarán? DATS: S= H=1 =16 Na= La reacción ajustada será: 1 H S + NaH 1 Na S + H 1 ( ) (+16+1) 1 ( ) ( ) H S 1 Na S 1 Na S 19,6 H S 8, NaS 98 HS 1 HS 1 NaS 19,6 H S 1 HS 98 H S NaH 1 H S 0, NaH 0, de NaH 8, de Na S 1. Por combustión de una cierta cantidad de butano se obtuvieron 500 de C. Calcular los litros de butano en condiciones normales que se quemaron. DATS: C= 1 = 16 H=1 La reacción ajustada será: C H C + 10 H ( ) 1 ( 16) 8 ( ) 10 ( ) C CH10, litros CH C 6,6 litros de CH10 5 C 8 C 1 C H 6,6 litros de C H Calcular cuántos ramos de aua se obtienen por combustión de de metano con 1 de oxíeno. Calcula el volumen de C obtenido si se mide en CN. DATS: C= 1 = 16 H=1 La reacción ajustada será: 1 CH + 1 C + H 1 (1+ 1) ( 16) 1 ( ) ( ) Primero tenemos que saber cuál de los dos reactivos es el limitante. De la reacción vemos que por cada dos es de oxíeno necesitamos un de metano. Por ello lo primero que haremos es ver cuántos es de metano son los del mismo. masa () n Peso Molar 16 es de CH Si astáramos los dos es de metano, necesitaríamos es de. Como sólo tenemos 1 de oxíeno, el reactivo limitante será el oxíeno C, litros C 1 11, litros de C 11, litros de C 1 C Pa. 5 de 7

6 FyQ ºES SLUCINES FICHA 16. Un procedimiento para la obtención de oxieno es la descomposición térmica del clorato de potasio en cloruro de potasio y oxíeno. Qué masa de clorato potásico es necesaria utilizar si se quieren recoer litros de oxíeno medidos en condiciones normales? Qué cantidad de cloruro potásico se obtendrá? DATS: Cl= 5,5 = 16 K=9,1 La reacción ajustada será: KCl KCl + (9,1+5,5+ 16) (9,1+5,5) 1 ( 16) 5, 19, 96 1 KCl 5, KCl litros de 1,6 de KCl, litros de KCl 1,6 de KCl 1 KCl 19, KCl litros de 8,88 de KCl, litros de KCl 8,88 de KCl 17. El cloro y el oxíeno reaccionan para formar óxido de cloro (V) de forma que se hacen reaccionar 150 ramos de cloro con 180 ramos de oxíeno. DATS: Cl= 5,5 = 16 a) Cuál es el reactivo limitante? De qué reactivo sobra y cuánto? b) Qué cantidad dc óxido de cloro (V) se formará? La reacción ajustada será: 5 + Cl Cl 5 5 ( 16) ( 5,5) ( ,5) a) En una reacción química, si uno de los reactivos se consume antes que el otro, al que se consume primero se le denomina reactivo limitante, pues es el que nos limita la cantidad de producto que se formará. Para conocer cuál de ellos es el reactivo limitante, procedemos del siuiente modo: tomamos uno de los reactivos, suponemos que se asta todo y calculamos cuánto del otro reactivo necesitaríamos. Por ejemplo, suponamos que se astan los 180 de oxíeno y calculamos cuánto cloro necesitaríamos: 5 Cl 1 Cl 180 de 159,75 de Cl Tenemos 150 ramos de cloro, y si astáramos todo el 160 de 5 Cl oxíeno necesitaríamos más cloro del que tenemos, entonces el reactivo limitante será el cloro. Usamos la cantidad que tenemos de cloro para calcular cuánto oxíeno astaremos y cuánto óxido de cloro (V) se formará: Cl de Cl 169 de 1 de Cl Cl 5 Tenemos 180 ramos de oxíeno, entonces astaremos 169 de oxíeno y nos sobrarán: = 11 de oxíeno. b) Del apartado a) deducimos que el reactivo limitante era el cloro y por tanto astamos los 150 de cloro. Por tanto: Cl 0 Cl 150 de Cl 5 19 Cl5 1 de Cl Cl5 19 de Cl Sobre de aluminio al 95% de pureza se añaden suficiente ácido clorhídrico, formándose cloruro de aluminio e hidróeno. Calcula el volumen de hidróeno desprendido medido en condiciones normales. DATS: Al=7 H=1 Cl=5,5 La reacción ajustada será: Al + 6 HCl AlCl + H 7 6 (1+5,5) (7+ 5,5) ( 1) de Alpuro Al H, litros H de Alimpuro litros 100 de Alimpuro 5 de Alpuro Al 7,8 de H 1 H 7,8 litros de H 19. Alunos minerales de metales, suelen encontrarse en la naturaleza en forma de sulfuros de dicho metal. Por ejemplo el cobre se presenta en alunas ocasiones como sulfuro de cobre (I), el cuál recibe el nombre de calcocita. El primer paso para la obtención del cobre metal, es el tratamiento del mineral con oxíeno (tostación), para obtener el óxido del metal correspondiente. Cuando se procede a la tostación de un mineral de calcocita, se produce óxido de cobre (I) y dióxido de azufre. Si tostamos 1 de calcocita (sulfuro de cobre (I)) con suficiente oxíeno, se producen 1,8 litros de dióxido de azufre (medidos en c.n.) junto con el óxido de cobre (I). Calcula la pureza del cobre. DATS: Cu=6,55 S= =16 Pa. 6 de 7

7 FyQ ºES SLUCINES FICHA La reacción ajustada será: Cu S + Cu + S ( 6,55+) ( 16) ( 6,55+16) (+ 16) 18, 96 86, 18 1 de S de Cu S 18, de Cu S 1,8 litros de S 9,1 d Cu, litros de S de S de Cu S Como partimos inicialmente de 1 de mineral de cobre (calcocita), la riqueza del mineral de partida será: m Riqueza m min eral puro mineral impuro El mineral tiene una riqueza del 75,8% 0. El carbonato de calcio es el principal inrediente de los antiácidos comerciales. En una disolución de ácido clorhídrico, el carbonato de calcio se disuelve, ya que reacciona con el ácido produciendo cloruro de calcio, aua y dióxido de carbono. DATS: Ca=0 C=1 =16 H=1 Cl=5,5 a) Cuántos es de á cido clorhídrico se requerirían para que reaccione totalmente una pastilla de 0 5 suponiendo que esta sea de carbonato cálcico puro? b) Si para disolver la tableta anterior sólo se necesitaron 0,008 de ácido clorhídrico, cuál es el porcentaje de carbonato de calcio de dicha tableta? (Se supone que ninuna de las impurezas reacciona con el clorhídrico). La reacción ajustada será: 1 CaC + HCl 1 CaCl + 1 C + 1 H ( ) (1+5,5) (0+ 5,5) (1+ 16) ( 1+16) a) 9, ,8% 1 1 CaC HCl 0,5 CaC 0,011 de HCl 100 CaC 1 CaC 0,011 de HCl b) Si los 0,5 de la pastilla fueran de carbonato de calcio, necesitaríamos astar 0,011 es de ácido clorhídrico. Pero si realmente hemos astado 0,008 es, entonces la riqueza (porcentaje de carbonato de calcio en la tableta) será: Riqueza m m s ustanciapura sustanciaimpura 100 0, ,6% 0,011 La pastilla tiene un 6,6% de carbonato de calcio. Nota: aunque usemos las cantidades de clorhídrico, el porcentaje será el mismo que si hubiésemos calculado las cantidades de carbonato, puesto que por cada dos es de clorhídrico astado, tenemos 1 de carbonato. Por ello la proporción será la misma, usemos uno u otro reactivo. S Pa. 7 de 7