TEMA 3. LA REACCIÓN QUÍMICA

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1 IES TURANIANA TEMA 3. LA REACCIÓN QUÍMICA FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO 1. Indicar cuántos átomos de cada elemento hay en una molécula de los siguientes compuestos: a) sulfato de hierro (III), b) nitrato de cobre (II), c) fosfato de calcio, d)clorato de bario. S: 17; 9; 13; Calcular la masa molecular de los siguientes compuestos: hidróxido de sodio, nitrato potásico, ácido clorhídrico, dióxido de carbono, oxígeno molecular, ácido fosfórico, amoníaco, agua, sulfato de hierro (III), ácido nítrico, dicloruro de cobre, nitrógeno molecular. S: 40, 101, 36 5, 44, 32, 98, 17, 18, 399 6, 63, 99, Calcula las masas moleculares de los siguientes compuestos: H 2 SO 4, Ca(NO 3 ) 2, Ca 3 (PO 4 ) 2, CuSO 4.5H 2 O. S: 98u, 164u, 310u, 249,5u. 4. Calcular cuantos moles de cada uno de los compuestos anteriores hay en 2,5 g de cada compuesto. S: 0,025, 0,015, , 0, Una bomba de butano contiene 12 Kg. de dicho gas. Cuántas moles de butano contiene dicha bombona?. Butano C 4 H 10. S: 206, Una habitación contiene 60 Kg de aire. Calcular el número de moles de aire que hay en esa habitación. Aire =28,8u.m.a. S: 2083,3 7. En cada sorbo de agua bebemos 25 cm 3 de dicho líquido. Cuántas moléculas de agua ingerimos en cada sorbo?.s: 8, La masa de un alfiler de hierro es de 0,3 g Cuántos átomos de hierro hay en el alfiler?.fe=56u. S: 3, Para realizar un guiso se han utilizado 40 l de butano medidos en condiciones normales. Cuántas moléculas de butano se utilizaron?. Butano C 4 H 10. S: 1, Cuál es la masa, en gramos, de 100 l de oxígeno en c.n?. S: 142,8g 11. Un globo está lleno de hidrógeno en c.n. Si el volumen del globo es de 1,2 l. Cuántas moléculas de hidrógeno contiene el globo?. S: 3, En 7 g de nitrógeno indica el número de: a) moles de nitrógeno. b) moléculas de nitrógeno. c) átomos de nitrógeno. S:0,25 ; 1, ; 3, Tenemos 11 g de CO 2, calcula el número de: a) moles de CO 2. b) moléculas de CO 2. c) átomos de carbono y oxígeno.s: 0,25 ; 1, ; 1, atc, Tenemos 9g de H 2 O y 16g de SO 2. Dónde hay mayor número de moléculas? S: H 2 O 15. En un vaso de 340 g de H 2 O. Calcular: a) Cuántas moléculas de agua hay; b) Cuántos átomos de oxígeno y cuántos de hidrógeno. S: 1, ; 1, Contesta estas preguntas: a) Qué es la masa molar de un compuesto químico? b) Qué es un mol de una sustancia? c) Cuántas entidades elementales hay en un mol de una sustancia? d) Qué volumen ocupa un mol de un gas en condiciones normales?. 17. Determinar la masa de un mol de: a) agua, b) ácido clorhídrico, c) cloro, d) ácido nítrico, e) ácido sulfúrico, f) fluoruro de bario. S: 18 g, 36 5g, 71 g, 63 g, 98 g, g. 18. Calcular el número de moles que hay en un litro de agua destilada. S: 55,55 moles 19. Qué volumen en c.n. ocupan moléculas de nitrógeno molecular? S: 3,71 L 20. Cuál es la masa de átomos de carbono? S: 19,92 g 21. Se tienen 50g de ácido clorhídrico, calcular: a)nº de moles; b)nº de moléculas; c)nº de átomos totales. S: 1 36 moles; 8, moléculas; 1, átomos 22. Cuántos átomos hay en: a) 23g de hidrógeno; b)10g de cloruro de huerro (II); c)40g de ácido fosfórico; d) 12g de nitrato de aluminio. S: 1, ; 1, ; 1, ; 4,

2 23. Cuántos gramos son: a)4, moléculas agua; b) 2,5 moles nitrato sódico; c)10 23 moléculas oxígeno; d)1,7 moles de nitrito potásico. S: 125,51g; 212,5g; 5,31g; 144,5 g 24. Qué sustancia contiene más átomos de hidrógeno: a) 2 moles de agua; b) moléculas de ácido nitroso; c) 256 g de ácido silícico? S: 2, ; ; 6, Disponemos en el laboratorio de un frasco con 100 g de NaOH. Averigua cuántos moles y moléculas tiene el frasco. S: 2,5 moles; 1, moléculas 26. Calcular: a) cuántos átomos de fósforo hay en 0 25 moles de óxido de fósforo (V) b) la masa en gramos de átomos de Zn. S: 3, átomos de P; 217,2 g Zn. 27. En 0 6 moles de clorobenceno ( C6H5Cl) a) cuántos moles de C hay b) cuántas moléculas c) cuántos átomos de H. 28. Se tienen 8,5 gramos de amoniaco y eliminamos 1, moléculas. Calcular: a) Cuántos moles de amoniaco quedan? b) Cuántas moléculas de amoniaco quedan? c) Cuántos gramos de amoníaco quedan?s: 0 25 mol; 1, moléc; 4,25 g; 0,75 mol. DISOLUCIONES 1. Indica tres ejemplos de disoluciones de sólidos en líquidos, que se puedan preparar. 2. La solubilidad del cloruro de sodio NaCl en 100 gramos de agua a temperatura ambiente (20 o C) es de 36 gramos. Explicar su significado. 3. Razonar si a temperatura ambiente será posible disolver 144 gramos de NaCl en 500 ml de agua. Y en caso de disponer de 240 gramos de NaCl. 4. Indicar cuál es el disolvente y el soluto en cada una de las disoluciones siguientes: Sustancias Soluto Disolvente Aire húmedo Mezcla de gasolina y aceite Agua azucarada Fundición de hierro y carbono 5. Una disolución contiene 20 gramos de glucosa en 140 gramos de agua. Halla el porcentaje en masa del soluto. 6. Calcular la cantidad de agua que es necesario para preparar 200 gramos de disolución de nitrato de plomo (II) al 10% en masa. 7. Una disolución de cloruro de sodio (NaCl) contiene 25 gramos de soluto en 175 gramos de agua. Hallar la concentración de la disolución en tanto por ciento en masa. 8. Hallar el porcentaje en masa de la disolución obtenida al disolver 10 gramos de cloruro de magnesio MgCl 2 en 490 gramos de agua. 9. Se mezclan 50 cm 3 de alcohol con 200 cm 3 de agua. Hallar la concentración de la disolución resultante en g/litro siendo la densidad del alcohol de 0,76 g/cm Al disolver 0,12 kg de sal común en 540 gramos de un disolvente se obtiene una disolución de 600 mililitros. Calcula su concentración en g/l. 11. Hallar los gramos de café que son necesarios disolver en 400 g de leche para obtener una disolución del 20% en masa. 12. Hallar los gramos de una disolución de cloruro de sodio NaCl del 10% en masa, necesarios para disolver 15 gramos de cloruro de sodio puro. 13. Se quiere preparar 100 gramos de una disolución acuosa de nitrato de potasio KNO 3 al 5%. Hallar los gramos de soluto que se deben de pesar en la balanza y los gramos de disolvente que hay que utilizar. 14. Hallar el porcentaje en volumen al disolver 75 litros de alcohol en 500 litros de agua.

3 15. Indicar con VERDADERO o FALSO las afirmaciones siguientes: Una disolución es una sustancia pura... Una disolución es un compuesto... Una disolución es una mezcla homogénea... El disolvente es la sustancia que se disuelve... El soluto está en menor proporción que el disolvente... El soluto es el medio de dispersión... El disolvente siempre está en estado líquido... El soluto siempre es sólido Que % en masa corresponde a una disolución formada por 200 gramos de azúcar y 800 gramos de agua? 17. Hallar los gramos de una disolución de cloruro de potasio (KCl) del 20%, necesarios para disolver 15 gramos de cloruro de potasio en agua. 18. Hallar la cantidad de agua necesaria para preparar 200 gramos de disolución de nitrato ferroso Fe(NO 3 ) 2 al 15%. 19. Qué cantidades tendrías que utilizar para preparar 0,25 litros de disolución de alcohol en agua, para obtener una concentración del 4% en volumen? 20. El vinagre es una disolución de ácido acético en agua al 3% en masa. Hallar: a) Cuál es el soluto y cuál el disolvente. b) La cantidad del soluto que hay en 200 gramos de vinagre. 21. Cuándo una disolución está saturada?. Y cuándo concentrada? 22. Qué cantidad de Ca(OH) 2 se necesita para preparar 1L de disolución 1 M?. S: 74g 23. Se disuelven 10 g. de sosa en 2L de agua. Suponiendo despreciable el volumen de la sosa, calcular: a)la molaridad de la disolución; b)concentración de la disolución en gramos por litro. c)concentración de la misma en tantos por ciento.s: 0,125M ; 5g/l; 0,5% 24. Se prepara una disolución de nitrato de sodio añadiendo 10 g. de dicha sustancia a medio litro de agua. Calcula la molaridad de la disolución obtenida. S: 0,23M 25. Cómo prepararías una disolución 0,2 M de ácido sulfúrico. S: 19,6g H 2 SO Cuántos gramos de HNO 3 se necesitan para preparar una disolución 0,1 M de ácido nítrico?. S: 6,3g 27. Se tiene una disolución 0,5M de Ca(OH) 2 y de ella se extraen 50 ml Qué cantidad de hidróxido de calcio hay en ellos?. S: 1,85g 28. Qué cantidad de sulfato de hierro (III) se necesita para preparar 200ml de disolución 2M?. S: 160g 29. Qué molaridad tiene una disolución de NaOH al 40%?. S: 16,6M 30. Una disolución de ácido sulfúrico, de densidad 1,074 g/ml, contiene 10% en peso del ácido. Calcula la molaridad de la disolución. S: 1,095M 31. Qué volumen de disolución 0,5M puede prepararse con 50g de cloruro de potasio?. S:1,34 l 32. Por cada dos kilogramos de agua del mar pueden obtenerse 50g de sal. Cuál es el % de NaCl? S: 2,5% 33. 5g de NaCl se disuelven en agua hasta completar 250cc de disolución. Cuál es la molaridad de esta disolución?. S: 0,34M 34. Se disuelven 100g de alcohol etílico en 1 litro de agua destilada. Cuál será el porcentaje en masa del soluto? S: 9,09%. 35. Se disuelven 50g de NaCl en 200g de agua. Expresar la concentración de soluto y de disolvente en tanto por ciento. S: 20%. 36. Una disolución de ácido clorhídrico al 30% tiene una densidad 1,15 g/ml. Hallar su molaridad. S: 9,47M. 37. Calcular la molaridad de una disolución de Na 2 CO 3 10 H2O al 25%, cuya densidad es 1,15g/ml. S: 1M

4 REACCIONES QUÍMICAS 1. Ajusta las siguientes ecuaciones químicas: a) N2 (g) + O2 (g) NO2 (g) b) HCl (aq) + Zn(OH)2 (s) ZnCl2 (aq) + H2O (l) c) C2H5OH (l) + O2 (g) CO2 (aq) + H2O (l) d) HgO (s) Hg (l) + O2 (g) e) H2O2 (l) H2O (l) + O2 (g) f) Zn (s) + H2SO4 (aq) ZnSO4 (aq) + H2 (g) g) H2O (l) H2 (g) + O2 (g) h) N2 (g) + H2 (g) NH3 (g) i) HCl (aq) + Fe (s) FeCl3 (aq) + H2 (g) j) H2S (g) + O2 (g) S (s) + H2O (l) k) CaO (s) + C (s) Ca (s) + CO (g) l) HCl (aq) + Al(OH)3 (s) AlCl3 (aq) + H2O (l) m) Fe2O3 (s) + CO (g) Fe (s) + CO2 (g) 2. Ajusta y clasifica las siguientes reacciones: H 2 SO 4 + Li(OH) Li 2 SO 4 + H 2 O C 3 H 8 + O 2 CO 2 + H 2 O HClO 4 + Ba Ba(ClO 4 ) 2 + H 2 HBr + Ca(OH) 2 CaBr 2 + H 2 O H 2 S + Al Al 2 S 3 + H 2 3. Cuánto carbono se necesita para reducir 1,50 kg de As2O3 según la reacción: As2O3 + C As + CO S: 0,272 kg de C. 4. El oxígeno se prepara según la siguiente reacción química: KClO3 KCl + O2 Calcular: a) Cuánto oxígeno se produce si se descomponen 9,12 g de clorato de potasio? b) Cuántos gramos de clorato de potasio deben descomponerse para liberar 2,5 g de oxígeno? S: 3,58 g de O2; 6,39 g de clorato de potasio. 5. El clorato de potasio KClO3, se descompone al calentarlo y da lugar a cloruro de potasio, KCl, y oxígeno gas, O2. Calcula la masa de oxígeno que se obtendrá en la descomposición de 5,0 g de clorato de potasio. Qué masa de clorato de potasio necesitaré para obtener 100 g de cloruro de potasio? S: 2,0 g; 164 g 6. El ácido sulfúrico, H2SO4, ataca al cinc, Zn, y se produce sulfato de cinc, ZnSO4, e hidrógeno gas, H2. Calcula cuantos gramos de cinc deben utilizarse para producir 5 litros de hidrógeno, medidos en condiciones normales. S: 14,6 g 7. Calcula el volumen del dióxido de carbono, CO2, medido a 127 C y 1,5 atm de presión, que se produce al reaccionar 45 g de carbono con suficiente oxígeno. S: 82 L 8. El propano, C3H8, reacciona con el oxígeno, O2, quemándose y produciendo dióxido de carbono, CO2, y agua. Calcula los gramos de propano que deben quemarse para obtener 50 L de CO2, medidos a 25 C y 740 mm. Calcula igualmente los gramos y litros de oxígeno que reaccionan. S: 29,2 g; 106,3 g; 83,31 L 9. El nitrito de amonio, NH4NO2, se descompone al calentado y produce nitrógeno gas, N2, y agua, H2O. Calcula cuántos litros de nitrógeno, medidos a 30 C y 745 mm, se obtienen al descomponerse 25 g de nitrito de amonio. S: 9,91 L 10 La calcinación del carbonato de calcio, CaCO3, produce óxido de calcio, CaO, y gas dióxido de carbono, CO2. Calcula la masa de CaO y el volumen de CO2, medido en c.n, que se obtendrán al calcinar 250 g de carbonato de calcio. S: 140 g CaO; 56,0 L CO2 11. El gas butano, C4H10, arde con el oxígeno del aire, y produce dióxido de carbono y vapor de agua. Calcula el volumen de O2 necesario para quemar 100,0 g de butano y los volúmenes de CO2 y H2O que se obtendrán (en c.n). S: 251 L O2; 154 L CO2; 193 L H2O 12. El sulfuro de hidrógeno gas, H2S, reacciona con el oxígeno para formar dióxido de azufre gas, SO2, y vapor de agua. Calcula cuántos litros de agua, medidos en c.n, se obtendrán a partir de 100 g de sulfuro de hidrógeno. S: 65,9 L

5 13. El sodio, Na, reacciona violentamente con el agua formándose hidróxido de sodio, NaOH, y gas hidrógeno, H2. Calcula cuántos litros de hidrógeno, medidos a 20 C y 750 mm, se obtendrán si se parte de 6 g de sodio. S: 3,2 L 14. Calcula la masa de estaño que se obtendrá al reducir una muestra de óxido con 1500 cm 3 de hidrógeno gas, medidos en condiciones normales. S: 8,0 g La reacción es: SnO (s) + H2 (g) Sn (s) + H2O (g) 15. Cuando el gas sulfuro de hidrógeno, H2S, reacciona con el gas oxígeno, se forma gas dióxido de azufre, y vapor de agua. Calcula el volumen de O2, medido en c.n, que se necesita para quemar 20 g de H2S. S: 19,8 L 16. El etanol o alcohol etílico, de fórmula C2H5OH, arde en presencia de oxígeno, con formación de dióxido de carbono y vapor de agua. a) Escribe y ajusta la ecuación química correspondiente. b) Calcula el volumen de oxígeno, medido en c.n, necesario para quemar completamente 25,0 g de etanol. S: b) 36,3 L. 17. Cuántos litros de dióxido de carbono, medidos a 227 ºC y 1,2 atmósferas, se formarán al reaccionar 60 g de carbono con exceso de oxígeno gaseoso? S: 170,8 litros. 18. Se echa un trozo de sodio de 0,92 gramos sobre exceso de agua, obteniéndose una disolución de hidróxido de sodio y desprendiéndose hidrógeno gaseoso. Calcular el volumen de hidrógeno desprendido, medido a 1 atmósfera y 27 ºC, así como la masa de agua descompuesta por el metal. S: 0,492 l de H2; 0,72 g de H2O. 19. La combustión del butano C4H10, requiere oxígeno y produce dióxido de carbono y agua. Cuántos litros de dióxido de carbono, medidos a 25 ºC y 750 mm de Hg, se obtendrán al quemar 1000 gramos de butano? S: 1707,7 l de CO El HCl reacciona con carbonato de calcio para dar cloruro calcico, dióxido de carbono y agua. Calcular la cantidad de HCl que reaccionará con 150 g de carbonato de calcio y la cantidad de cloruro de calcio que se obtendrá.s: 109,5 g de HCl; 166,5 g de CaCl g de etanol (C2H5OH) se queman con oxígeno para dar CO2 y H2O. Calcular los litros de oxígeno, medidos a 740mmHg y 25ºC que se necesitan. S: 81,8 l de O Qué cantidad de disolución 0 05 M de ácido sulfúrico debe tratarse con aluminio para obtener 2 litros de hidrógeno, medidos a 3 atmósferas y 27ºC de temperatura? En la reacción también se obtiene sulfato de aluminio. S: 4,88 l de ácido sulfúrico. 23. Si tenemos 1L de gas a 274K y 1atm y duplicamos la temperatura sin variar la presión, cuál será su volumen final? Qué cantidad de gas tenemos? S: 2,0 L; 0,0445 moles 24. Un gas ocupa un volumen de 80L a 20 C y 1 atm. Calcula la presión para que a 25 C ocupe un volumen de 100L. Cuántos moles de gas hay? S: 0,814 atm; 3,33 moles 25. Cuando el hidrógeno y el oxígeno reaccionan, se obtiene agua (g). Formula y ajusta la ecuación y calcula: a)masa de hidrógeno necesaria par obtener 100. de agua. b)volumen de oxígeno, medido en c.n, necesario para obtener 300 cm 3 de agua c)masa de agua que se obtiene a partir de 40 cm 3 de hidrógeno medido en c.n. S:11,1g ; 0,15L; 0,032g 26. Para obtener hidrógeno en el laboratorio se hace reaccionar ácido sulfúrico y cinc, obteniéndose como productos sulfato de cinc e hidrógeno. a) Cuántos gramos de ácido y cuántos gramos de cinc hacen falta para producir 300 l de hidrógeno medidos en c.n? b) Cuántos gramos de sulfato se obtendrán con las cantidades calculadas anteriormente?. S: 1312,5 g H 2 SO 4, 874,5gZn, 2161g 27. El gas butano (C 4 H 10 ), al quemarse, reacciona con el oxígeno del aire y da como productos dióxido de carbono y vapor de agua, a) Cuántos gramos de agua y de dióxido de carbono se obtendrían tras la combustión de 60 l de butano medidos en c.n?. b) Qué volumen de oxígeno haría falta para que se produjera dicha combustión?. S:471,68g CO 2, 241g H 2 O ; 389,75l 28. El hierro puro puede obtenerse en el ámbito industrial mediante esta reacción: FeO + CO = CO 2 + Fe a) Qué cantidad de óxido de hierro (II) es necesaria para obtener una tonelada de hierro? b) Qué volumen de dióxido de carbono, medido en condiciones

6 normales, se produce en la obtención de dicha cantidad de hierro? c) Qué cantidad, en gramos, de monóxido de carbono se necesita para producir este proceso?. S: 1, , l ; g 29. El ardor de estómago se combate con una sustancia denominada bicarbonato de sodio (HNaCO 3), ya que elimina el exceso de ácido clorhídrico del estómago produciendo esta reacción: HNaCO 3 + HCl = NaCl + CO 2 + H 2 O a) Cuántos gramos de bicarbonato se necesitan para neutralizar 0,2 mg de ácido clorhídrico?. b) Qué volumen de dióxido de carbono, medido en c.n, se obtendrá?. S:4, g; 1, l 30. Por efecto de calor, el clorato de potasio se descompone en cloruro de potasio y oxígeno. Formula y ajusta la ecuación y calcula: a) Masa de cloruro de potasio que se obtiene a partir de 2 Kg. de clorato. b) Volumen de oxígeno, en condiciones normales que se obtiene con la cantidad anterior. S: 1216,3g ; 548,2l 31. La combustión del propano (C 3 H 8 ) en una atmósfera de oxígeno produce CO 2 y H 2 O.Si queman 3 moles de propano con suficiente oxígeno, calcula: a)los gramos de agua que se forman. b)el volumen de CO2medido en condiciones normales que se obtiene. S: 216g; 201,6 l