+C O 2 CH 4 H 2 +H CO 2. O O lo que es lo mismo: (g) + 2O 2. (g) + H 2. O(g) C 2. (g)+2.5o 2. + Ygr C. Xgr CH 4

Transcripción

1 I.E.S. Francisco Grande Covián Introducción Química º y Repaso 1º Bachiller 9/06/009 Química ªBachiller 1.- Una mezcla de metano y acetileno (etino) se mezcla con oxigeno y se quema totalmente. Al final de la operación se recogen.0g de dióxido de carbono y 0.7g de agua. Calcular la cantidad en gramos de metano y de acetileno que se ha quemado. Masas Atómicas: Carbono=1, Hidrogeno=1,Oxigeno=16 CH 4 +C H + 4.5O CO +H O O lo que es lo mismo: CH 4 (g) + O ---- CO (g) + H O(g) C H (g)+.5o ---- CO +H O H 4 O 44grCO H CO 44grCO Xgr CH 4 + Ygr C 16grCH 4 H 4 O H 6grCH H O.75x+.8y=.0gr de dióxido de carbono H 4 molh O 18grH O Xgr CH 4 +Ygr C 16grCH 4 H 4 O H.5x+0.69y=0.7gr de agua H 6grC H O 18grH O O Resolución del sistema.75x+.8y= x.5x+0.79y=0.7 y= x.75x+.8 ( ) = x x=.0-8.7x=-1. X=0.15gr CH 4.75(0.15)+.8y=.0.8y=1.78 Y=0.5grC H 4.- Una bombona de gas contiene 7,5% de propano y 7,5% de butano en masa. Calcule los litros de dióxido de carbono medidos a 5º y 1,atm que se obtendrán cuando se quemen completamente 4,0g del gas de la bombona anterior. C H 8 +5O CO + 4H 0 C 4 H 10 +1/0 4CO + 5H 0 4g comp 4g comp 7,5g CH8 1mol CH8 mol CO 100g comp 44g CH8 1mol CH8 7,5g CH 4 1mol C4H10 4mol CO 100g comp 58g C H 1mol C H = 0,075moles CO = 0,moles CO 0,075 moles CO + 0, moles CO = 0,75 moles CO PreviosSolSelectividadZaragoza.doc Luis Ortiz de Orruño pg 1 de 9

2 I.E.S. Francisco Grande Covián Introducción Química º y Repaso 1º Bachiller 9/06/009 Química ªBachiller 6,7 PV = nrt 1,V = 0,75 0,08 98 V = = 5,6 litrosdeco 1, 5.- En una botella de ácido clorhídrico concentrado figuran los siguientes datos: 6 % en masa de HCl, densidad g/. Calcule La molaridad y la fracción molecular M= x x x = 11 71mol/l M de HO= x x x =41 80 mol/l En 1 litro de disolución hay 11,71 mol de HCl y 41,80 mol de HO, el número total de moles es 5,51 11,7Cl La fracción molar de ácido HCl es = 0, 5,51molTotales 41,80molH O La fracción molar de agua HO es = 0, 78 5,51molTotales El volumen de este ácido concentrado que se necesita para preparar un litro de disolución molar. Volumen diluido x M diluido= Vconcetra x Mconcetra 1x=Vx11 71; Vconcentrado= =0 17 M 6.- Uno de los compuestos que contribuyen al olor de numerosos productos lácticos, como la leche o el queso cheddar, es una cetona. La combustión de,0 g de este compuesto produjo 8,10 g de dióxido de carbono y, g de agua. Sabiendo que el compuesto sólo contiene carbono, hidrógeno y oxígeno, calcule su fórmula empírica. Masas atómicas: Carbono = 1; hidrógeno = 1; oxígeno = 16. La reacción sería así: cetona + O CO + H O Para hallar la formula molecular de la cetona primero tenemos que saber de donde salen el C, H y O que componen la centona. El C de la cetona procede del CO El H de la cetona procede del H O El O de la cetona de la diferencia del peso total de la muestra menos los g de Carbono e Hidrógeno Primero tendremos que averiguar qué cantidades de cada elemento hay en los compuestos que intervienen en la reacción. La cantidad de O se averiguará restando las cantidades de C y H que hayamos obtenido: O 1gC 8,10gCO =, 09gC hay en 8,10 g de CO 44gCO O O molh,gh O = 0, 7gH hay en, g de H O 18gH O O (,09gC + 0,7gH ) 0, go gcetona = 4 tiene la cetona Para deducir la formula empírica hay que calcular qué proporción de cada elemento se encuentra en la molécula de cetona, es decir, cuantos átomos de cada elemento aparecen en la molécula; y dividir por la cantidad más pequeña para saber la relación: PreviosSolSelectividadZaragoza.doc Luis Ortiz de Orruño pg de 9

3 I.E.S. Francisco Grande Covián Introducción Química º y Repaso 1º Bachiller 9/06/009 Química ªBachiller,09gC = 0,184 gcetona 1gC 0,7gH = 0,7 gcetona 0,41gO 1molO = 0,06 gcetona 16gO La formula empírica se deduce finalmente que es 0,184 = 7 0,06 0,7 = 14 0,06 0,06 = 1 0,06 H O C Se mezclan litros de oxígeno gas (O ), medidos a 87 o C y,0 atmósferas, con 7,0 g de magnesio metálico y se dejan reaccionar para formar óxido de magnesio. Suponiendo que la reacción es completa, calcular: a) Qué reactivo está en exceso. Lo primero de todo se calculan los moles de O con la fórmula de los gases ideales y se obtienen los gramos de O. Después se calcula como si reaccionara todo el Mg. Suponemos que reacciona todo el Magnesio: El reactivo en exceso es el O, ya que para esa cantidad total de Mg hace falta menos O del que hay. Y el Reactivo limitante es el Mg, con el haremos todos los cálculos. b) Los moles de este reactivo que quedan sin reaccionar. c) La masa de óxido de magnesio que se forma. molmgo 40gMgO 7,0 g Mg = 1, 17gMgO 4gMg molmg O 9.- Se mezclan litros de oxígeno gas (O ) medidos a 87 ºC y.0 atmósferas, con 7.0 g de magnesio metálico y se dejan reaccionar para formar óxido de magnesio. Suponiendo que la reacción es completa, calcule: Qué reactivo está en exceso. Los moles de este reactivo que quedan sin reaccionar. PreviosSolSelectividadZaragoza.doc Luis Ortiz de Orruño pg de 9

4 I.E.S. Francisco Grande Covián Introducción Química º y Repaso 1º Bachiller 9/06/009 Química ªBachiller La masa de óxido de magnesio que se forma Masas atómicas: Oxígeno=16; Magnesio= 4.; R=0.08atm 1mol -1 k -1. O + Mg MgO P*V=n*R*T 1moloxigeno *=n*0.08*60 n=0.0 moles oxigeno =9.6g Oxigeno. g Supongamos que es el oxigeno el reactivo limitante 1molO molmg 4.gMg 9.6gr0 =14.56g Mg go 1molO Si teníamos 7.0 gramos de Mg y necesitamos el reactivo limitante será el Mg Así que haremos los cálculos con el reactivo limitante 1moloxigeno groxigeno 7.0grMg =4.80gr O 4.gMg molesmg 1molOxigeno Para saber cuantos gramos quedan sin reaccionar se los restaremos los 4.80 obtenidos ahora a la cantidad inicial = 4.79 gr O que son 0.14moles 0 que no reaccionan Para adivinar la masa de MgO que se forma también haremos los cálculos con el reactivo limitante. molesmgo 40.gMgO 7.0gMg = 1 g MgO 4.gMg O 10.- Un compuesto orgánico contiene solamente carbono, hidrógeno y oxígeno. Cuando se queman 8 g. del compuesto, se obtienen 15,6 g. de CO y 8 g. de H O en el análisis de los productos de la combustión. Su masa molecular es 90. Calcule: Su fórmula empírica. C 15 6 g. CO H 8 g. H O O lo obtenemos del resto. El primer paso es obtener los gramos de C, H y O a partir de los datos que nos dan: O 1gC 15'6gCO = 4 5 g. Carbono 44gCO O O molh 8g. H O = 0 89 g. Hidrógeno 18gH O O 8 g. O 4 5 g. C 0 89 g. H =,86 g. Oxígeno Después pasamos esos gramos a moles: 4,5gC 90gComp = 4molC 8gComp 1gC molcomp 0,89gH 90gComp = 10molH 8gComp molcomp,86gogh 1molO 90gComp = molo 8gComp 16gO molcomp C 4 H 10 O PreviosSolSelectividadZaragoza.doc Luis Ortiz de Orruño pg 4 de 9

5 I.E.S. Francisco Grande Covián Introducción Química º y Repaso 1º Bachiller 9/06/009 Química ªBachiller 10.- Un compuesto orgánico contiene solamente carbono, hidrógeno y oxígeno. Cuando se queman 8 g del compuesto se obtienen 15,6 g de CO y 8 g de HO en el análisis de los productos de la combustión. Su masa molecular es 90. Calcule: a) su fórmula empírica y b) su fórmula molecular. Masas atómicas: C = 1,0; H = 1,0; O = 16. (,5 puntos). Junio 005. C H O => PM.= 90 COMP + O ====== CO + H O 8g 15,6g 8g a).para hallar la fórmula empírica debemos calcular los moles de cada uno de los elementos del compuesto. Una vez k tenemos los gramos pasamos a los moles/g del compuesto, y dividimos por el más pequeño así hallamos la fórmula empírica. O 1gC 15,6gCO = 4, 5gC 44gCO O O molesh 8gH O = 0, 88gH 18gH O O 8g COMP (4,5gC + 0,88gH)=,87gO 4,5gC 0,5molesC = 1gC 0,88gH 0,88molesH = 5,87gO 1molO 0,17molesO = 1 16gO Fórmula empírica: C H 5 O b).para saber la fórmula molecular debemos calcular con el peso molecular por cuánto tenemos que multiplicar la fórmula empírica. 90 = ( ) X; X = = Fórmula Molecular: C 4 H 10 O 11.- El amoníaco gas se puede obtener calentando juntos cloruro de amonio e hidróxido de calcio sólidos. En la reacción se forman también cloruro de calcio y agua. Se calientan una mezcla formada por 6,75g de cloruro de amonio y 14,8 g de hidróxido de calcio, calcule: a) cuantos litros de amoniaco, medidos a 0 ºC y 1,0 atmósferas, se formarán. b) qué reactivo queda en exceso y qué cantidad. PreviosSolSelectividadZaragoza.doc Luis Ortiz de Orruño pg 5 de 9

6 I.E.S. Francisco Grande Covián Introducción Química º y Repaso 1º Bachiller 9/06/009 Química ªBachiller NH + Ca( OH ) NH + CaCl + H O a) SUPONIENDO que Reacciona TODO el Ca(OH) calculamos los gramos que usamos de cloruro de amonio en la reacción a( OH ) molesnh 5,5gNH 14,8gCa( OH ) = 1, 4gNH 74gCa( OH ) a( OH ) 1molNH Hay suficiente y sobra 6,75-1,4 = 5,5 g de (NH 4 )Cl Calculamos los moles de amoníaco, partiendo del reactivo limitante el Ca(OH) a( OH ) molesnh 14,8gCa ( OH ) = 0, 4molesNH 74gCa( OH ) a( OH ) O de los gramos necesarios de NH 4 Cl 1molNH molesnh 1,4 gnh = 0, 4molesNH 5,5gNH molesnh Hallamos el volumen mediante la ecuación de los gases perfectos pasando la temperatura a grados kelvin es decir 7K P V = n R T 1 V = 0,4 0,08 7 V = 8,95litrosNH b) el reactivo en exceso es el cloruro de amonio y lo que excede es 5,5g NH 4 Cl 11.- El amoníaco, gas, se puede obtener calentando juntos cloruro de amonio e hidróxido de calcio sólidos. En la reacción se forman también cloruro de calcio y agua. Si se calienta una mezcla formada por 6,75 g de cloruro de amonio y 14,8 g de hidróxido de calcio, calcule: a) Cuántos litros de amoniaco, medidos a 0 ºC y 1,0 atmósferas, se formarán. b) Qué reactivo queda en exceso y en qué cantidad. Masas atómicas: nitrógeno = 14; hidrógeno = 1,0; oxígeno = 16; cloro = 5,5; calcio = 40, R = 0,08 atm l mol 1 K 1 (,5 puntos). Junio 005. NH 4 Cl (s) + Ca(OH) (s) NH (g) + CaCl (s) + H 0 (l) Ajustar reacción NH 4 Cl (s) + Ca(OH) (s) NH (g) + CaCl (s) + H 0 (l) 6,75 g NH 4 Cl 14,8g Ca(OH) Masa molecular NH 4 Cl: Masa molecular Ca(OH) : Masa molecular NH : Primero resuelvo el apartado b), para poder realizar los cálculos con el reactivo limitante. Compruebo cuál se encuentra en exceso, hallando los gramos del otro compuesto a partir del primero; si obtenemos más gramos que los que nos dan, ese será el reactivo limitante y habrá que calcular cuánto se encuentra en exceso el otro. El reactivo limitante es Ca(OH) y el reactivo en exceso es NH 4 Cl en una cantidad de: Los litros de NH que nos piden los podemos obtener de dos formas: PreviosSolSelectividadZaragoza.doc Luis Ortiz de Orruño pg 6 de 9

7 I.E.S. Francisco Grande Covián Introducción Química º y Repaso 1º Bachiller 9/06/009 Química ªBachiller 1. A partir del reactivo limitante sacamos los moles de NH para poder aplicar la ecuación de los gases y así obtener el resultado.. Cuando tenemos el volumen a 0ºC y una presión de 1 atm, hablamos de condiciones normales y decimos que 1 mol del reactivo son,4 L, por lo que habrá que hallar a partir de los moles de NH cuantos litros tenemos. 1.- Se dispone de 0 ml de una disolución de cloruro de cromo (III) que es 0,50 M. a) Cuántos gramos de cloruro de cromo(iii) contiene? Si a la disolución anterior le añadimos agua destilada hasta tener un volumen total de 1 litro: b) Calcule la nueva concentración. c) Qué masa de cloruro de cromo(iii) contiene la disolución diluida? Datos: Molaridad de la disolución= 0,5 M Peso Molecular decrcl = 157 g 0 ml a) 0,5molesCrCl 1L 157gCrCl 0ml = 1, 57gCrCl 1L 1000ml rcl b) 1,57 g/l c) 1,57 g CrCl Los gramos de CrCl no varían, pero si su concentración que disminuye al aumentar el agua 1.- Determina el volumen de oxigeno, recogido a 5ºC y 1 atm de presión, obtenido a partir de 14, g de KClO a través de la reacción: KClO (s) KCl (s) + O (g) Primero determinamos cuales son los datos y ajustamos la reacción para poder trabajar con ella. KClO (s) KCl (s) + O (g) 14,g 5ºC 1 atm 5ºC= 5º+7= 98K Una vez ajustada la reacción pasamos los gramos de KClO a moles de ese mismo y de esos moles a moles de O haciendo uso de la proporción dada en la reacción ajustada. 1molKClO mol O 14,g KClO = 0,17moles O 1,6 g KClO molkclo Con los moles de O y la formula de P V = n R T conseguimos sacar el volumen de oxigeno que se necesita para realizar la reacción. PreviosSolSelectividadZaragoza.doc Luis Ortiz de Orruño pg 7 de 9

8 I.E.S. Francisco Grande Covián Introducción Química º y Repaso 1º Bachiller 9/06/009 Química ªBachiller P V = n R T 1atm V = 0,17moles O 0,08 98K V=4, L O 14.- Por calentamiento de una muestra de,00 g de magnesio en presencia de nitrógeno puro en exceso se obtienen,77 g de un compuesto que solo contiene magnesio y nitrógeno. Determina la fórmula empírica de este compuesto. Masas molares: M(Mg) = 4, g/mol, M(N) = 14,0 g/mol. Cogemos los gr. de Mg, que nos dan y los pasamos a moles de Mg: gr de Mg 1mol de Mg,77 gr de compuesto 4, Mg 0,08 moles de Mg =,77 gr de compuesto Restamos la cantidad total de gr. de compuesto menos los gr. de Mg para hallar los gr. de N.,77 gr. de compuesto - gr. de Mg = 0,77 gr. de N: Cogemos los gr. de N, que nos dan y los pasamos a moles de N: 0,77 gr de N 1mol de N,77 gr de compuesto 14 gr de N 0,055 moles de N =,77 gr de compuesto Cuando tenemos los moles dividimos ambas cantidades por el número de moles más bajo: 0,08 0,055 = 1,5 = moles Mg = 1mol de N 0,055 0,055 Así conseguimos la fórmula empírica de este compuesto, y nos da tres átomos de Mg que reacciona con dos átomos de N. Mg + N1 MgN.- Un compuesto A contiene únicamente C, H y S. Por una parte se lleva a cabo la combustión de una muestra de 0,0116 g de dicho compuesto, obteniéndose 0,06 g de CO.. Por otra parte se lleva a cabo una reacción en la que con 0, g del compuesta A se obtienen 0,576 g de sulfato de bario, en el que todo el azufre proviene del compuesto A. Determina la fórmula empírica de A. (,5 puntos) Masas atómicas: Carbono: 1; Oxígeno: 16; Azufre: ; Bario: 17; Hidrógeno: 1. junio 009; forzando mucho el redondeo C 4 S 1 H10 ; S(CH -CH ) sin forzar C 16 S 4 H 41 Partiendo de los 0,06 g de CO obtenemos los g de Carbono en 1 g de compuesto 0,06gCO molco 1gC 0, 515gC = 0,0116gCOMP 44gCO O molc gcomp Partiendo de los 0,576 g de BaSO 4 obtenemos los g de Azufre en 1 g de compuesto 0,576gBaSO4 molbaso4 1molS gs 0, 5474gS = 0,gCOMP gbaso 1molBaSO mols gcomp 4 Por diferencia obtenemos los gramos del tercer elemento, el H 1 g COMP (0,515 gc + 0,5474 g S) = 0,1191 g H = 4 0,119 gcomp PreviosSolSelectividadZaragoza.doc Luis Ortiz de Orruño pg 8 de 9

9 I.E.S. Francisco Grande Covián Introducción Química º y Repaso 1º Bachiller 9/06/009 Química ªBachiller Como lo que necesitamos es conocer la proporción en átomos, no en gramos, transformamos los gramos de los elementos a moles Dividiendo todas las cantidades por el mas pequeño, se obtiene la proporción número de átomos, que naturalmente ha de ser números enteros, no tiene sentido fraccionar un átomo 0,515gC 0, 0448molC =,99 de C..4 de C gcomp 1gC gcomp 0,5474gS 1molS 0, molS =..1 de S gcomp gs gcomp 0,119 0, 119 =..10,7 de H gcomp gcomp PreviosSolSelectividadZaragoza.doc Luis Ortiz de Orruño pg 9 de 9