1. Para Introducción a la Química – 5°año San Simon-Prof. Cecilia Vasser
Los cálculos asociados a procesos industriales
1) Una de las reacciones primarias en la refinación del hierro, en un alto horno,
es la del óxido férrico o hematita con el monóxido de carbono la ecuación
balanceada para la reacción es:
Fe2O3 + CO → Fe + CO2
a) Sí la reacción es del 94% de Rendimiento, ¿Cuánto hierro puede
obtenerse de 4000 gramos de Fe2O3
b) ¿cuántos gramos de gas carbónico (CO2), como subproducto de
contaminación, pueden obtenerse a partir de 4000 gramos de oxido férrico.
2) El carburo de silicio, SiC, también llamado carborundo es un material
sumamente utilizado como abrasivo, debido a su extrema dureza. Se obtiene
por calentamiento, en un horno eléctrico, de una mezcla de arena (cuyo
principal componente es SiO2) y el carbón coque, con lo cual se efectúa la
siguiente reacción:
SiO2 + C → SiC + CO.
En cierto proceso se partió de 400 gramos de arena que contenía 20% de
pureza en SiO2. ¿Cuánto carborundo se obtuvo?
Para pensar detenidamente: ¿Cómo calculo el rendimiento?
3) Una síntesis industrial del acetileno, gas extensamente utilizado para la
fabricación de numerosas drogas, colorantes y plásticos, consiste en el
tratamiento de carburo de calcio con agua: CaC2 + H2O → C2H2 + Ca(OH)2
En un proceso se partió de 128,2 Kg de carburo de calcio, obteniéndose
41,6 Kg de acetileno. ¿Cuál fue el rendimiento del proceso?
4) El estaño se obtiene industrialmente por reducción del carbón, del mineral
llamado casiterita, que contiene óxido de estaño (IV), SnO2. La ecuación es:
SnO2 + C → Sn + CO
¿Cuántas toneladas de estaño se obtendrán a partir de 113 toneladas de
casiterita del 89% de pureza?
5) El ácido bromhídrico y el ácido sulfúrico reaccionan según la ecuación:
H2SO4 + HBr → SO2 + Br2 + H2O
Si reaccionan 3 moles de H2SO4, calcular:
a) Masa de HBr necesaria en el proceso.
b) Número de moles de Br2 formados, sabiendo que la reacción tiene un
rendimiento del 90 %.
c) Volumen de SO2 que se desprende simultáneamente (medidos en CNPT), si
el ácido sulfúrico utilizado tuviera una pureza del 70%.
2. 6) En la reacción química
4HNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
se desprenden 2,8L de NO2, en condiciones normales, cuando se hacen
reaccionar 5g de cobre puro con la cantidad necesaria de HNO3.
a) ¿Cuál es el rendimiento de la reacción?
b) Conocido el rendimiento, calcula la masa de agua obtenida a partir de los 5
gramos de Cu.
7) El ácido sulfhídrico (H2S) es el componente de las “bombitas de olor” y se
puede obtener a partir de la siguiente reacción
FeS (s) + HCl (ac) FeCl2 (ac) + H2S (g)
a) Ajusta la ecuación química correspondiente a este proceso
b) Calcula las moléculas de ácido sulfhídrico que se obtendrán si se hacen
reaccionar 175,7 g de sulfuro de hierro de 75% de pureza.
8) El sulfuro ferroso con ácido sulfúrico da sulfato ferroso y se libera sulfuro de
hidrógeno gaseoso. Calcula el volumen de sulfuro de hidrógeno que se
obtendrá al atacar 140 g de sulfuro ferroso si el rendimiento de la reacción es
del 85%
FeS (s) + H2SO4(aq) FeSO4 (aq) + H2S (g)
9) Se tratan 500 gramos de carbonato de calcio con una disolución de ácido
clorhídrico, para obtenerse cloruro de calcio , dióxido de carbono y agua . Si el
rendimiento de la reacción es del 80%
CaCO3 + HCl CaCl2 + CO2 + H2O
Calcula:
a) volumen de CO2 desprendido en condiciones normales
b) la masa de cloruro de calcio obtenida
c) las moléculas de agua
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