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Cálculos en reacciones químicas
 

Cálculos en reacciones químicas

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    Cálculos en reacciones químicas Cálculos en reacciones químicas Document Transcript

    • Departamento de Física y Química Curso 2009/2010 I.E.S. Pedro Mercedes EJERCICIOS Y PROBLEMAS SOBRE REACCIONES QUÍMICAS Y CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS 1. Ajusta las ecuaciones químicas que se proponen en los ejercicios 31, 32 y 33 de la página 156 del libro de texto recomendado e indica el tipo de reacción que representa cada una de ellas. 2. El ácido nítrico reacciona con trihidróxido de hierro y se obtiene nitrato de hierro (III) y agua; a) Calcula el número de moles de ácido nítrico necesarios para obtener 9 moles de nitrato. b) El volumen de una disolución 2 M de ácido nítrico, necesario para obtener dicha cantidad de nitrato. Sol: a) 27 mol; b) 13,5 L 3. El ácido nítrico reacciona con hidróxido de calcio obteniéndose nitrato de calcio y agua. Calcula: a) la masa de nitrato de calcio que se formarán a partir de 120g de hidróxido de calcio, b) los moles de agua que se obtienen en la reacción. Sol: a)265,94 g;b)3,24 mo 4. Calcula el volumen de oxígeno, medido a 17ºC y 752mmHg que se necesita para oxidar 50 L de sulfuro de hidrógeno medidos a 23ºC y 776 mmHg, según la reacción : Sulfuro de hidrógeno + oxígeno→dióxido de azufre + agua. Sol: 75,70L. 5. En la reacción entre carbonato de calcio y ácido clorhídrico se han desprendido 5,6 litros de dióxido de carbono, medidos a 27ºC y 740mmHg. ¿qué masa de carbonato de calcio ha reaccionado? Sol:22 g 6. 1300 cm3 de disolución 0,1M de HCl reaccionan con una cantidad suficiente de Zn, para dar ZnCl2 e hidrógeno. Calcular: a) Volumen de hidrógeno obtenido medido a 25ºC y 0,7atm de presión b) masa de cloruro de cinc obtenido. Sol: 2,26L; 8,86 g. 7. Escribe la ecuación ajustada que corresponde a la neutralización de hidróxido de magnesio con ácido sulfúrico y calcula el volumen de disolución de ácido de concentración 0,2 M que se consume cuando reaccionan totalmente 2g de hidróxido de magnesio. Sol:171,5 cm3 8. Cuando reacciona el carbonato de calcio con ácido clorhídrico se obtiene dióxido de carbono, cloruro de calcio y agua. Si se tratan 850g de carbonato de calcio con una disolución 2M de ácido clorhídrico. Calcular: a) El volumen de disolución necesario para que reaccione todo el carbonato b) La masa de dióxido de carbono obtenido c) El volumen de CO2 medido en condiciones normales Sol: a) 8,5L; b)374g; c)190,4 L 9. Un procedimiento para la obtención de oxígeno es la descomposición térmica del clorato de potasio. ¿Qué masa de clorato de potasio comercial con una riqueza del 95% es necesario utilizar si se quieren recoger 4L de oxígeno medidos a 18ºC y 740 mmHg de presión? Sol:14,18g 10. Calcula el volumen de oxígeno medidos a 20ºC y 700mmHg, necesario para la combustión completa de 10 L de metano medidos a 30ºC y 800mmHg. Sol: 22,1 L 11. ¿Qué volumen de ácido sulfúrico (d=1,84g/cm3 y 96% en peso) será necesario para disolver una muestra de 10 g de zinc que contiene un 80% de cinc puro? ¿Cuántos gramos de sulfato de cinc se producirán? ¿cuántos litros de hidrógeno se desprenderán medidos a 740mmHg y 37ºC? Sol: 6,79 cm3; 19,74g 3,2 L. Reacciones químicas y cálculos estequiométricos. 1º BCT Página 1 de 3
    • Departamento de Física y Química Curso 2009/2010 I.E.S. Pedro Mercedes 12. Al calentar carbonato de magnesio, se descompone en óxido de magnesio y dióxido de carbono. Calcular cuántos litros de dióxido de carbono se obtienen al calentar 200g de carbonato de magnesio al 90% de riqueza. 13. El formol (metanal o formaldehído) se utiliza para fabricar colas de madera. Se obtiene haciendo reaccionar metanol con gas oxígeno en un proceso en el que también se produce agua; el rendimiento de la operación es del 92%: a) escribe la ecuación química correspondiente a la reacción descrita b) determina la masa de formol que se puede obtener a partir de 50 g de metanol Sol: b) 48,38 g 14. El amoniaco se puede obtener calentando cloruro de amonio con hidróxido de sodio según la ecuación: NH4 Cl (s) + NaOH (aq) NH3 (g) + NaCl (aq) + H2O (l) Calcula cuántos gramos de una muestra de cloruro de amonio, que tiene un 12% de impurezas, se necesitan para obtener 3L de amoniaco medidos a 25ºC y 1atm. Sol: 7,48g 15. La glucosa, C6H12O6, en ausencia de oxígeno sufre un proceso de fermentación por la acción de ciertas bacterias anaerobias. Una de esas bacterias es capaz de producir una fermentación alcohólica en la que se obtiene dióxido de carbono y etanol a partir de la glucosa, a) escribe y ajusta la ecuación química correspondiente a la fermentación alcohólica de la glucosa b) determina la masa de etanol que se obtendrá a partir de 1620 g de glucosa c) calcula el volumen de CO2 desprendido medido a 1 atm y 18º C Sol: b)828 g; c) 429,52 L 16. En la fermentación alcohólica de la glucosa se desprenden 70 kJ de energía en forma de calor por cada mol de glucosa que fermenta, ¿qué cantidad de energía se desprenderá en la fermentación de 1620 g de glucosa? Sol: 630kJ 17. Una disolución contiene 34 g de nitrato de plata y se mezcla con otra disolución que contiene la misma cantidad de cloruro de sodio ¿interviene en la reacción todo el nitrato de plata?. Calcula la masa de cloruro de plata que se produce en la reacción. Sol: 28,68g 18. Se mezclan 20 g de cinc puro con 200 mL de un a disolución de ácido clorhídrico 6 M. Cuando termine el desprendimiento de hidrógeno, ¿cuál es el reactivo en exceso?. ¿Qué volumen de hidrógeno, medido a 27 ºC y 760 mm Hg se desprende? Sol: 7,53 L de hidrógeno. 19. 200 cm3 de una disolución 0,4 M de hidróxido de sodio reaccionan con 40 cm3 de una disolución 1,2 M de ácido sulfúrico. ¿cuál es el reactivo limitante? ¿Qué cantidad de sulfato de sodio se forma en la reacción? Sol: 5,678 g 20. Se somete a reacción una mezcla de 50g de azufre y 80g de hierro para producir sulfuro de hierro(II), ¿cuántos gramos de sulfuro de hierro(II) se formarán? Sol: 125,84g 21. El amoniaco(gas) se obtiene industrialmente por reacción de nitrógeno e hidrógeno. Dentro de un recipiente se introducen 30 moles de nitrógeno y 30 moles de hidrógeno. Calcular los moles presentes de cada especie química una vez que se han obtenido 10 moles de amoniaco. Sol: 25 moles de N2, 15 moles de H2. 22. El zinc desplaza al cobre de sus sales. Si se dispone de un sulfato de cobre pentahidratado, del 80% de pureza, calcula la cantidad de dicho sulfato necesario para reaccionar con 100g de zinc. Sol:477,17g 23. El anhídrido ftálico(C8H4O3) se obtiene industrialmente por oxidación del naftaleno(C10H8) según la reacción: Reacciones químicas y cálculos estequiométricos. 1º BCT Página 2 de 3
    • Departamento de Física y Química Curso 2009/2010 I.E.S. Pedro Mercedes C10H8 (s) + O 2 (g) C8H4O3 (g) + H 2O (l) a) Calcular el volumen de oxígeno medido en condiciones normales necesario para que reaccionen 10,5g de naftaleno. b) suponiendo que el proceso tiene un rendimiento del 75%, ¿qué masa de naftaleno se necesita para preparar 20Kg de anhídrido? Sol: 4,81L O2, 18,4Kg 24. Una muestra de 20g de propeno se hace reaccionar con exceso de bromuro de hidrógeno. Se obtienen 40g de 2-bromopropano. Calcula el rendimiento de la reacción. Sol:68,35% 25. 10 gramos de un mineral que tiene un 60% de Zn, se hacen reaccionar con una disolución de ácido sulfúrico del 96% y densidad 1823 Kg/m3. Sabiendo que el rendimiento del proceso es el 75%, calcula: a) la masa de sulfato de cinc obtenido b) el volumen de hidrógeno obtenido, si nos encontramos a una temperatura de 25 ºC y 1 atm de presión. c) el volumen de disolución de ácido sulfúrico necesario para la reacción Sol: a) 11,14 g; b)1,688 L; c)5,16 cm3 26. Para determinar la riqueza una muestra de cinc impuro, se toman 50g de la misma y se tratan con disolución acuosa de ácido clorhídrico de 1,18 g/mL de densidad y 35% en peso. Se consumen 129 cm3 de dicha disolución. Calcular: a) Molaridad de la disolución de clorhídrico. b) porcentaje de cinc en la muestra. c) volumen de hidrógeno desprendido, medido a 27 ºC y 710 mm Hg. Sol: 11,31 M; b) 95,98 %; c) 19,22 L 27. La gasolina es una mezcla de diferentes hidrocarburos, considerándose que su composición media es la del octano y que su densidad es 0,78g/ cm3. Calcula el volumen de aire, medido a 1atm y 25ºC, necesario para la combustión de 10Lde gasolina. Considera que el aire contiene un 20% en volumen de oxígeno. Sol: 104,495 L 28. Una muestra de zinc metálico de 150g se calienta hasta que se vaporiza y a continuación se quema con exceso de oxígeno. Una vez que la reacción ha terminado se recogen 160g de óxido de zinc. Calcula el rendimiento de la reacción. Sol:85,8% 29. El amoniaco gas se obtiene industrialmente por reacción de nitrógeno con hidrógeno. ¿Cuál es la composición da la mezcla de gases que resulta al hacer reaccionar 3L de nitrógeno con 4L de hidrógeno, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura? Sol:2,66 L de amoniaco y 1,67L de nitrógeno 30. Se tiene inicialmente una mezcla gaseosa formada por 4 L de metano y 15 L de oxígeno. Una vez que los gases han reaccionado, calcula el volumen final de las sustancias existentes en el interior del recipiente si todos ellos están medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura. 31. Se tiene una mezcla de hidróxido de sodio y cloruro de sodio cuya composición se desea conocer. 2g de al mezcla se disuelven en agua hasta obtener 100cc de disolución. Sabiendo que 10cc de esa disolución necesitan 20cc de ácido clorhídrico 0,1M para su neutralización, calcula el % en masa de la mezcla analizada. Sol: 40%NaOH, 60%NaCl Reacciones químicas y cálculos estequiométricos. 1º BCT Página 3 de 3