ESTEQUIOMETRÍA Y DISOLUCIONES.

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1 ESTEQUIOMETRÍA Y DISOLUCIONES. Julio 2017; Opción B; Problema 2.- La dureza de la cáscara de los huevos se puede determinar por la cantidad de carbonato de calcio, CaCO 3, que contiene. El carbonato de calcio reacciona con el ácido clorhídrico de acuerdo con la siguiente reacción: CaCO 3 (s) + 2 HCl (ac) CaCl 2 (ac) + CO 2 (g) + H 2 O (l) Se hace reaccionar 0,412 g de cáscara de huevo limpia y seca con un exceso de ácido clorhídrico obteniéndose 87 ml de CO 2 medidos a 20 oc y 750 mmhg. a.- Determine el tanto por ciento en CaCO 3 en la cáscara de huevo % b.- Calcule el volumen de ácido clorhídrico 0,5 M sobrante si se añadieron 20 ml ml Datos.- Masas atómicas relativas: H = 1; C =12; O =16; Cl = 35,5; Ca = 40. R = 0,082 atm L K -1 mol atm = 760 mm Hg Junio 2017; Opción A; Problema 2.- El carburo de silicio, SiC, es un material empleado en diversas aplicaciones industriales como, por ejemplo, para la construcción de componentes que vayan a estar expuestos a temperaturas extremas. El SiC se sintetiza de acuerdo con la reacción: SiO 2 (s) + 3C SiC (s) + 2 CO (g) a.- Qué cantidad de SiC (en g) se obtendrá a partir de 4,5 g de SiO 2 cuya pureza es del 97%? 2.91 g b.- Cuántos g de SiC se obtendrían poniendo en contacto 10 g de SiO 2 puro con 15 g de carbono y qué masa sobraría de cada uno de los reactivos? 6.67 g Datos.- Masas atómicas relativas: C = 12; O = 16; Si = 28. Julio 2016; Opción B; Problema 2.- El ácido fluorhídrico, HF (ac) es capaz de disolver al vidrio, formado mayoritariamente por dióxido de silicio, SiO 2 (s), de acuerdo con la reacción (no ajustada): SiO 2 (s) + HF (ac) SiF 4 (g) + H 2 O (l) A 150 ml de una disolución M de HF (ac) se le añaden 1.05 g de SiO 2 (s) puro. a.- Ajusta la reacción anterior y calcula los gramos de cada uno de los dos reactivos que quedan sin reaccionar g de SiO 2. b.- Cuántos gramos de SiF 4 se habrán obtenido? g Julio 2015; Opción B; Problema 2.-

2 Una muestra de 15 g de calcita (mineral de CaCO 3 ) que contiene un 98 % en peso de carbonato de calcio puro (CaCO 3 ) se hace reaccionar con ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) del 96 % en peso y densidad 1.84 g/cm 3, formándose sulfato de calcio (CaSO 4 ) y desprendiéndose dióxido de carbono (CO 2 ) y agua (H 2 O): CaCO 3 (s) + H 2 SO 4 (ac) CaSO 4 (s) + CO 2 (g) + H 2 O (l) Calcula: a.- Qué volumen de ácido sulfúrico será necesario para que reaccione totalmente la muestra de calcita? 8.2 ml b.- Cuántos gramos de sulfato de calcio se obtendrán en esta reacción? 20 g Datos: Masas atómicas relativas: H = 1; C = 12; O = 16; S = 32; Ca = 40 Junio 2013; Opción B; Problema 2.- El titanio es un metal con numerosas aplicaciones debido a su baja densidad y resistencia a la corrosión. La primera etapa en la obtención del titanio es la conversión de la mena de rutilo, TiO 2 (s) en tetracloruro de titanio, TiCl 4 (g) mediante reacción con carbono y cloro de acuerdo con la siguiente reacción no ajustada: TiO 2 (s) + C (s) + Cl 2 (g) TiCl 4 (g) + CO (g) a.- Ajusta la reacción y calcula los gramos de TiCl 4 (g) que se obtendrán al hacer reaccionar 500 g de una mena de TiO 2 (s) del 85.3% de riqueza, con g de cloro y en presencia de un exceso de C g b.- Si la reacción anterior se lleva a cabo en un horno de 125 L de volumen, cuya temperatura se mantiene a 800º C, cuál será la presión en su interior cuando finalice la reacción? 6.33 atm Septiembre 2010; Opción A; Problema 2.- La etiqueta de una botella de una disolución de amoníaco, NH 3, indica que su concentración es del 32% en peso y su densidad de 0 88 kg/l. Calcule: a.- La concentración de la disolución en moles/l M b.- El volumen de esta disolución concentrada de amoníaco que debe tomarse para preparar 2 litros de una disolución de amoníaco de concentración 0 5M L Junio 2009; Bloque 2; Problema 2B.- La urea, CO(NH 2 ) 2, es un compuesto de gran importancia industrial en la fabricación de fertilizantes. Se obtiene haciendo reaccionar amoníaco, NH 3, con dióxido de carbono, CO 2, de acuerdo con la reacción (no ajustada):

3 NH 3 + CO 2 CO(NH 2 ) 2 + H 2 O Calcula: a.- La cantidad de urea (en gramos) que se obtendría al hacer reaccionar 30,6 gramos de amoníaco y 30,6 gramos de dióxido de carbono. 42 g b.- La cantidad (en gramos) del reactivo inicialmente presente en exceso que permanece sin reaccionar una vez se ha completado la reacción anterior. 6.8 g c.- La cantidad (en kg) de amoníaco necesaria para producir 1000 kg de urea al reaccionar con un exceso de dióxido de carbono kg Junio 2008; Bloque 2; Problema 2A.- En condiciones adecuadas el clorato potásico, KClO 3, reacciona con el azufre según la siguiente reacción no ajustada: KClO 3 (s) + S (s) KCl (s) + SO 2 (g) Se hacen reaccionar 15 g de clorato potásico y 7,5 g de azufre en un recipiente de 0,5 L donde previamente se ha hecho el vacío. a.- Escriba la ecuación ajustada de esta reacción. b.- Explique cuál es el reactivo limitante y calcule la cantidad (en gramos) de KCl obtenido. KClO 3, 9.1 g c.- Calcule la presión en el interior de dicho recipiente si la reacción anterior se realiza a 300ºC atm Septiembre 2006; Bloque A; Problema1.- Las lámparas antiguas de los mineros funcionaban quemando gas acetileno (etino) que proporciona una luz blanca brillante. El acetileno se producía al reaccionar agua (se regulaba gota a gota) con carburo de calcio, CaC 2, según la siguiente ecuación: CaC 2 (s) + 2 H 2 O (l) C 2 H 2 (g) + Ca(OH) 2 (s) Calcule: a.- La cantidad de agua (en gramos) que se necesita para reaccionar con 50 g de carburo de calcio del 80% de pureza g b.- El volumen de acetileno (en L) medido a 30ºC y 740 mmhg producido como consecuencia de la anterior reacción L c.- La cantidad en gramos de hidróxido de calcio producida como consecuencia de la anterior reacción g Septiembre 2006; Bloque A; Problema 4.- Cierto compuesto orgánico sólo contiene C, H y O, y cuando la combustión de 4,6 g del mismo con 9,6 g de oxígeno, se obtienen 8,8 g de dióxido de carbono y 5,4 g de agua.

4 Además, se sabe que 9,2 g de dicho compuesto ocupan un volumen de 5,80 L medidos a la presión de 780 mmhg y 90ºC. Determine: a.- La fórmula empírica de este compuesto. C 2 H 6 O b.- La fórmula molecular de este compuesto. C 2 H 6 O c.- Nombre dos compuestos compatibles con la fórmula molecular obtenida. Dimetil éter y etanol Junio 2006; Bloque A; Problema 3.- El sulfato de cobre, CuSO 4, se utilizó hace años como aditivo en piscinas para la eliminación de las algas. Este compuesto se puede preparar tratando el cobre metálico con ácido sulfúrico en caliente, según la reacción (no ajustada): Cu(s) + H 2 SO 4 (ac) CuSO 4 (ac) + SO 2 + H 2 O(l) a.- Ajuste la reacción en forma molecular. b.- Calcule los ml de ácido sulfúrico de densidad 1 98 g/ml y riqueza 95% (en peso) necesarios para reaccionar con 10 g de cobre metálico ml Junio 2006; Bloque A; Problema 4.- Un compuesto orgánico contiene C, H y O. Por combustión completa de 0,219 g del mismo se obtienen 0,535 g de dióxido de carbono y 0,219 g de vapor de agua. En estado gaseoso, 2,43 g de este compuesto ocupan un volumen de 1,09 L a la temperatura de 120 ºC y a la presión de 1 atm. Determine: a.- La fórmula empírica del compuesto. C 4 H 8 O b.- Su fórmula molecular. C 2 H 6 O c.- Nombre al menos dos compuestos compatibles con la fórmula molecular obtenida. Butanal y butanona. Septiembre 2005; Bloque A; Problema 4.- Cierto hidrocarburo gaseoso tiene un 81,82% de carbono y el resto es hidrógeno. Sabiendo que un litro de este gas a 0ºC y 1 atmósfera de presión tiene una masa de 1,966 g. Determine: a.- Su fórmula empírica. C 3 H 8 b.- Su masa molecular. 44 g/mol c.- La fórmula molecular de este compuesto. C 3 H 8 Junio 2005; Bloque A; Problema 2.- El carburo de silicio, SiC, o carborundo es un abrasivo de gran aplicación industrial. Se obtiene a partir de SiO 2 y carbono de acuerdo a la reacción:

5 SiO 2 (s) + 3 C (s) SiC (s) + 2 CO (g) Calcule: a.- La cantidad de SiC (en toneladas) que se obtendría a partir de una tonelada de SiO 2 cuya pureza es del 93% Tm b.- La cantidad de carbono (en kg) necesaria para que se complete la reacción anterior. 558 kg c.- El volumen de CO (en m 3 ) medido a 20ºC y 705 mmhg producido como consecuencia de la reacción anterior. 803 m 3 Junio 2005; Bloque A; Problema 4.- Un compuesto orgánico presenta la siguiente composición centesimal: C=58,5%; H=4,1%; N=11,4%y O=26%. Por otro lado se sabe que 1,5 gramos de dicho compuesto en fase gaseosa a la presión de 1 atmósfera y a la temperatura de 500K ocupan un volumen de 500ml. Determine: a.- La fórmula empírica de dicho compuesto. C 6 H 5 NO 2 b.- Su forma molecular. C 6 H 5 NO 2 Septiembre 2004; Bloque A; Problema 3.- El agua oxigenada es una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno, H 2 O 2. Se dispone en el laboratorio de una disolución de H 2 O 2 al 33% en peso cuya densidad es 1,017 g ml-1. Calcule: a.- La molaridad de la disolución M b.- Las fracciones molares de H 2 O 2 y H 2 O , c.- El volumen de esta disolución que debe tomarse para preparar 100 ml de una disolución cuya concentración final sea 0,2 M L Junio 2004; Bloque A; Problema 4.- Un compuesto A presenta la siguiente composición centesimal: C= 85,7%; H= 14,3%. Por otro lado se sabe que 1,66g del compuesto A ocupan un volumen de 1l, a la temperatura de 27ºC, siendo la presión de trabajo de 740 mmhg. Determina: a.- Su fórmula empírica. CH 2 b.- Su fórmula molecular. C 3 H 6 c.- Si un mol de A reacciona con un mol de bromuro de hidrógeno, se forma un compuesto B. Formule y nombre los compuestos A y B. Propeno y bromopropano. Septiembre 2003; Bloque A; Problema 3.- El análisis centesimal de cierto ácido orgánico dio el siguiente resultado:

6 C= 40,00% H= 6,66% O= 53,34%. Por otra parte, 20 g de este compuesto ocupan un volumen de 11 litros a la presión de 1atm y temperatura de 400 K. a.- Determina la fórmula empírica del ácido. CH 2 O b.- Determina su fórmula molecular. C 2 H 4 O 2 c.- Nombra el compuesto. Ácido etanoico Junio 2003; Bloque A; Problema 3.- Un compuesto está formado por C, H, O y su masa molecular es de 60 g/mol. Cuando se quema 30g del compuesto en presencia de un exceso de oxígeno, se obtiene un número igual de moles de dióxido de carbono (CO2) y de agua. Sabiendo que el dióxido de carbono obtenido genera una presión de 2449 mmhg en un recipiento de 10 litros a 120ºC de temperatura: a.- Determine la fórmula empírica del compuesto. CH 2 O b.- Escriba la fórmula molecular y nombre del compuesto. C 2 H 4 O 2 Septiembre 2002; Bloque A; Problema 2.- Un compuesto orgánico A contiene el 81,81% de C y el 18,19% de H. Cuando se introducen 6,58g de dicho compuesto en un recipiente de 10 litros de volumen a 327ºC se alcanza la presión de 560mmHg. Calcule: a.- La fórmula empírica del compuesto A. C 3 H 8 b.- La fórmula molecular del mismo compuesto. C 3 H 8 c.- El nombre del compuesto. Propano Junio Supongamos que la legislación medioambiental establece los siguientes límites para las concentraciones de iones de metales pesados en los vertidos de aguas residuales industriales: Hg < 0,05 mg/l y Pb < 7,5 mg/l. Una industria obtiene como subproducto una disolución que es 1, M en nitrato de plomo (II) y 1, M en nitrato de mercurio (II). a.- Calcular los contenidos de Hg y Pb de dicha disolución expresándolos en mg/l mg/l de Pb y 2 mg/l de Hg b.- Cuánta agua no contaminada debería mezclarse con cada litro de esta disolución para que el vertido fuera aceptable? 39 L