1.- Hacemos reaccionar 20 g de un mineral, que contiene un 80 % de hierro con una disolución de ácido sulfúrico del 94 % en masa y 1,82 g/cm 3 de

Tamaño: px

Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "1.- Hacemos reaccionar 20 g de un mineral, que contiene un 80 % de hierro con una disolución de ácido sulfúrico del 94 % en masa y 1,82 g/cm 3 de"

Andrea Rodríguez Ortiz
hace 6 años
Vistas:

1 1.- Hacemos reaccionar 0 g de un mineral, que contiene un 80 % de hierro con una disolución de ácido sulfúrico del 94 % en masa y 1,8 g/cm 3 de densidad, para producir sulfato de hierro (III). Calcula: a) La cantidad de sulfato de hierro (III) producido b) El volumen de hidrógeno obtenido a 5 º C y 670 mmhg c) El volumen de disolución de ácido sulfúrico necesario en la reacción.- Si el rendimiento reacción es del 70 %, a) qué masa de cinc tendremos que atacar con un exceso de ácido fosfórico para obtener 35 litros de hidrógeno medidos a 760 mm de Hg y 5 ºC?, b) calcula la masa de fosfato de cinc producido, c) si el ácido fuese una disolución comercial del 85 % y densidad 1,70 g/ml, qué volumen de la misma tendríamos que usar? 3.- Se mezclan 300 g de alumnio del 90 % de pureza con 0,75 litros de ácido nítrico comercial del 53% y 1,33 g/ml de densidad, halla: a) cuál es el reactivo limitante, b) la masa de nitrato de alumnio producido, c) el volumen de hidrógeno producido si se mide a 900 mmhg y a 47º C.

2 1.- Hacemos reaccionar 0 g de un mineral, que contiene un 80 % de hierro con una disolución de ácido sulfúrico del 94 % en masa y 1,8 g/cm 3 de densidad, para producir sulfato de hierro (III). Calcula: a) La cantidad de sulfato de hierro (III) producido b) El volumen de hidrógeno obtenido a 5 º C y 670 mmhg c) El volumen de disolución de ácido sulfúrico necesario en la reacción Lo primero que tenemos que hacer es escribir la reacción ajustada del proceso: Fe 3H SO Fe SO 3H Luego calcular los moles del dato que nos dan, en esta ocasión 0 g de un mineral que contiene un 80 % de hierro: 80 mfe 0 16 g de Fe n Fe 0,86 moles de Fe 56 Ahora establecemos una proporción entre el dato que nos dan y la cantidad de la sustancia que nos piden: Fe 3H SO Fe SO 3H 0,86moles mol de Fe SO4 3 moles de Fe SO4 0, 86 moles de Fe 0,143 moles de Fe SO4 mol de Fe La masa de sulfato de hierro (III) producida, vendrá dada por el producto del número de moles por la masa molecular del compuesto: n Fe SO 0, , g de Fe SO 4 4 b) Para calcular el volumen de hidrógeno, primero debemos calcular los moles de hidrógeno que vamos a obtener, esto, lo hacemos mediante una proporción: 3mol de H moles de H 0,86 moles de Fe 0,49 moles de H mol de Fe Para calcular el volumen se aplica la fórmula de los gases ideales: nrt 0,49 0,08 98 V 11,9 l p 0,88 c) Para calcular el volumen de una disolución, tenemos que aplicar la fórmula de las disoluciones, según la cual: n V M El número de moles de ácido, lo calculamos haciendo una proporción: 3mol de HSO4 moles de HSO4 0,86 moles de Fe 0,49 moles de HSO4 mol de Fe La molaridad de la disolución, la tenemos que calcular usando el dato del tanto por ciento en masa y la densidad:?

3 MASA VOLUMEN MOLES SOLUTO 1710,8 g X 17,46 DISOLVENTE 109, g X 6,07 DISOLUCIÓN 180 g 1 L 3,53 Por lo tanto, la molaridad de la disolución será: 17,46 M0 17,46 M 1 El volumen que tenemos que tomar de la disolución será: n 0,49 V 0,046 L 4,6 ml M 17,46.- Si el rendimiento reacción es del 70 %, a) qué masa de cinc tendremos que atacar con un exceso de ácido fosfórico para obtener 35 litros de hidrógeno medidos a 760 mm de Hg y 5 ºC?, b) calcula la masa de fosfato de cinc producido, c) si el ácido fuese una disolución comercial del 85 % y densidad 1,70 g/ml, qué volumen de la misma tendríamos que usar? Primero escribimos la reacción química ajustada: 3Zn H PO Zn PO 3H Ahora, pasamos el dato que nos dan a moles, en este caso calcularemos los moles de hidrógeno: Zn H PO Zn PO H litros 760mmHg 5º C pv 1 35 n 1,43 moles RT 0, Ahora, calculamos los moles de zinc mediante una proporción: 3mol de Zn moles de Zn 1,43 moles de H 1,43 moles de Zn 3mol de H La masa de Zinc, la calculamos multiplicando estos moles por la masa atómica del zinc: m Zn g de zinc 1,43 65,4 93,55 Como el rendimiento de la reacción es del 70%, la cantidad real del zinc la tendremos que calcular, teniendo en cuenta que el Zn es un reactivo: 100 Cantidad real Cantidad calculada R Aplicando esta fórmula al problema que tenemos: Cantidad real Cantidad calculada Cantidad real 93,55 133, 64 g de zinc R 70 b) Para calcular la masa de fosfato de zinc producido, primero calculamos el núemro de moles de fosfato de zinc, mediante una proporción: 1mol de Zn3 PO4 moles dezn3 PO4 1,43 moles de H 0,477 moles de Zn3 PO4 3mol de H

4 Para calcular la masa, multiplicamos los moles por la masa molecular: m Zn3 PO4 0, , 184, g Como la reacción tiene rendimiento y es un producto, la cantidad real será: 70 Cantidad real 184, 18,95 g 100 c) Ahora tenemos que calcular el volumen de disolución que tenemos que usar para que se produzca la reacción, para eso, tenemos que conocer el número de moles de ácido fosfórico que necesito y la molaridad de la disolución, para calcular el número de moles de ácido fosfórico: mol de H3PO4 moles de H3PO4 1, 43moles de H 0,953moles de H3PO4 3mol de H Para calcular la molaridad de la disolución: MASA VOLUMEN MOLES SOLUTO 1445 g X 14,74 DISOLVENTE 55 g X 14,17 DISOLUCIÓN 1700 g 1 L 8,91 Por lo tanto, la molaridad de la disolución inicial será: 14,74 M0 14,74 M 1 El volumen de la disolución necesario será: n 0,953 V 0,0646 L 64,6 ml M 14,74 Como la reacción tiene un rendimiento y nos están preguntando acerca de un reactivo, la cantidad real necesaria sería: Cantidad real Cantidad calculada Cantidad real 64,6 107,67 ml R Se mezclan 300 g de alumnio del 90 % de pureza con 0,75 litros de ácido nítrico comercial del 53% y 1,33 g/ml de densidad, halla: a) cuál es el reactivo limitante, b) la masa de nitrato de alumnio producido, c) el volumen de hidrógeno producido si se mide a 900 mmhg y a 47º C. En primer lugar, tenemos que escribir la ecuación ajustada del proceso: Al 3HNO3 Al NO3 3 H 3 Como nos dan datos de los dos reactivos, se trata de un problema de reactivo limitante, por lo tanto, debemos calcular el valor del número de moles que tenemos de cada uno de los reactivo: Al 3HNO3 Al NO3 3 H g 90% 0,75l 53% 1,33 g/ ml Para el aluminio, tenemos que dividir la cantidad de aluminio puro entre la masa atómica del aluminio: 70 n Al 10 moles de Alu min io 7

5 Para el ácido nítrico, tendremos que multiplicar el valor del volumen de disolución por la molaridad, la molaridad no es un dato del problema, por lo tanto, la tengo que calcular a partir de los datos que me dan del % en masa y de la densidad: MASA VOLUMEN MOLES SOLUTO 704,9 g X 11,19 DISOLVENTE 68,1 g X 34,89 DISOLUCIÓN 1333 g 1 L 46,08

6 La molaridad de la disolución será: n 11,19 M 11,19 M V 1 El número de moles de ácido nítrico, será, por lo tanto: n M V 11,19 0,75 8,395 moles de HNO3 Para calcular cuál es el reactivo limitante, hacemos una proporción para calcular cuántos moles necesito del segundo reactivo y luego los comparo con la cantidad que tengo en realidad. 3moles de HNO3 n de HNO3 que necesito 10 moles de Al 30 moles de HNO3 que necesito 1moles de Al Como tengo MENOS de lo que necesito, el ácido nítrico será el reactivo limitante: Al 3HNO3 Al NO3 3 H 3 Reactivoenexceso Reactivolim itante El problema lo haré con los datos del reactivo limitante: Necesito calcular la masa de nitrato de aluminio que se produce, para eso, se plantea una proporción, según la cual: 1moles de Al NO n de Al NO3 8,395 moles de HNO3, 7975moles de Al NO3 3moles de HNO3 Para calcular la masa obtenida, calculamos el número de moles por la masa molecular: m Al NO, ,87 g de Al NO 3 3 c) ahora tenemos que calcular el valor del volumen de hidrógeno recogido, para eso, necesitamos saber el número de moles de hidrógeno que voy a obtener y aplicar la ecuación de los gases ideales, para calcular el número de moles de hidrógeno, aplicamos una proporción: 3 moles de H nde H 8,395 moles de HNO3 4, moles de H 3moles de HNO3 Aplicando la ecuación de los gases ideales: nrt 4, 0, V 93,4 L de H p 1,18

Documentos relacionados

Materia: FÍSICA Y QUÍMICA Curso

Materia: FÍSICA Y QUÍMICA Curso ACTIVIDADES DE REFUERZO FÍSICA Y QUÍMICA 3º ESO. JUNIO 2015. 1.- Realizar las configuraciones electrónicas de todos los elementos de los tres primeros periodos de la tabla periódica. 2.- Razonar cuales