2. EJERCICIOS REACCIONES QUÍMICAS 1º BACHILLERATO
07-02-14
1 Ejercicio.Reaccionan 100 gramos de cinc con una disolución 1,5 M de ácido clorhídrico.
Calcular:
a) Volumen de la disolución de clorhídrico utilizado para que reaccionen los 100 g
de cinc.
b) Volumen que ocupará el hidrógeno formado, suponiendo una presión de 768
mm de Hg y una temperatura de 30 ºC
c) Gramos de la sal formada.
d) Si reaccionan ahora 20 gramos de cinc con 300 ml de la disolución de
clorhídrico ¿qué componente será el reactivo limitante?, ¿cuántos gramos de sal
se formarán?
DATOS: M. atm Zn = 65,4; H = 1; Cl = 35,5. Soluciones: 2,04 L; 37,6 L; 208,56 g
SOLUCIÓN
REACCIÓN: Zn + 2 HCl
ZnCl2 + H2
a)
1 mol Zn
100 g Zn ·
·
65,4 g Zn
1 mol Zn
b)
2 mol HCl
1 L disolución HCl
·
1 mol Zn
= 2,04 L HCL
1,5 moles HCl
1 mol H2
100 g Zn
= 1,53 moles H2
65,4 g Zn
1 mol Zn
768
P·V=n·R·T
· V = 1,53 · 0,082 · (30+273); V = 37,6 L H2
760
c) M.M ZnCl2 = 136,4 g·mol-1
1mol Zn
1 mol ZnCl2
136,4 g
65,4 g Zn
1 mol Zn
1 mol ZnCl2
100 g Zn
= 208,5 g ZnCl2
d) Yo tomo los 300 ml de la disolución de HCl (se puede hacer también con los 20
gramos de Zn)
1,5 moles HCl
1 mol Zn
65,4 g Zn
300 ml
= 14,715 g Zn.
1000 ml
2 mol HCl
1 mol Zn
3. Esto quiere decir que para que reaccionen los 300 ml, necesitaremos 14,715 g de
Zn, como tenemos 20 g de Zn, este será el reactivo en exceso y el HCl el
reactivo limitante
Ahora para hacer esta última parte o cogemos los 300 ml de la disolución de HCl
o bien los 14,715 g. de cubre que son los que reaccionan con los 300 ml. Yo he
preferido utilizar el cobre que reacciona.
1 mol Zn
1 mol ZnCl2 136,4 g ZnCl2
65,4 g Zn
1 mol Zn
14,715 g Zn
= 30,69 g ZnCl2
1 mol ZnCl2
2 Ejercicio.Por tostación del sulfuro de cinc (reacción con oxígeno) se obtiene el óxido del metal y
se desprende dióxido de azufre. Si se dispone de 8,5 Kg de sulfuro:
a) ¿Con cuantos kilos de oxígeno reaccionará?
b) ¿Cuántos gramos de óxido de cinc se formarán? ¿Qué volumen ocupará el
dióxido de azufre en condiciones normales?
DATOS: M. atm Zn = 65,4; S = 32; O = 16. Soluciones: 4,189 Kg; 7104 g; 1954,8 L
SOLUCIÓN
REACCIÓN: ZnS + 3/2 O2
ZnO + SO2
a)
M.M ZnS = 97,4 g·mol-1; M.M O2 = 32 g · mol-1
1 mol ZnS
1,5 mol O2 32 g O2
1 Kg O2
97,4 g ZnS
1 mol ZnS
= 4,189 Kg O2
1000 g O2
8500 g ZnS
1 mol O2
b) M.M ZnO = 81,4 g·mol-1
1 mol ZnS
1mol ZnO 81,4 g ZnO
8500 g ZnS
= 7104 g ZnO
97,4 g ZnS
1 mol ZnS 1 mol ZnO
1 mol ZnS
1mol SO2
22,4 L SO2
8500 g ZnS
= 1954,8 L SO2
97,4 g ZnS
1 mol ZnS 1 mol SO2
4. 3 Ejercicio.Al añadir agua a 80 g de carburo cálcico (CaC 2), se produce hidróxido de calcio y gas
acetileno (etino). Calcula:
a) Gramos de agua necesarios para que reaccione todo el carburo.
b) Volumen de etino producido a 25 ºC y 760 mm de Hg.
c) ¿Cuántos gramos de oxígeno se necesitarán para la combustión de todo el
acetileno obtenido?
DATO: M. atm: Ca = 40; C = 12; O = 16. Soluciones: 45 g; 30,545 L; 100 g
SOLUCIÓN
REACCIÓN: 2 H2O + CaC2
Ca (OH)2 + C2H2
a) M.M CaC2 = 64 g ·mol-1; M.M H2O = 18 g·mol-1
1 mol CaC2 2 moles H2O
18 g H2O
80 g CaC2
= 45 g H2O
64 g CaC2 1 mol CaC2
1 mol H2O
1 mol CaC2 1 mol C2H2
22,4 L C2H2
= 30,5 L C2H2
1 mol C2H2
b)
80 g CaC2
64 g CaC2 1 mol CaC2
c) C2H2 + 5/2 O2
2 CO2 + H2O
M.M O2 = 32 g·mol-1
1 mol C2H2
2,5 mol O2
32 g O2
22,4 L C2H2
1 mol C2H2
1 mol O
30,5 L C2H2
= 100 g O2
4º Ejercicio.El ácido sulfúrico reacciona con el cobre y forma sulfato de cobre (II), dióxido de azufre
y agua. En cierto experimento se emplean 50 ml de ácido sulfúrico 9M y 20 gramos de
cobre del 90% de pureza.
Determina el reactivo limitante y calcula el volumen de dióxido de azufre gas
producido, a 700 mm de Hg y 25 ºC, si el rendimiento previsto de la reacción es del
60%.
5. DATO: M. atm S=32, O=16, H=1, Cu=63,5. Solución 3,58 L
SOLUCIÓN
REACCIÓN: 2 H2SO4 + Cu
9 mol H2SO4
CuSO4 + SO2 + 2 H2O
1 mol Cu
63,5 g Cu
50 ml disol. H2SO4
= 14,28 g Cu
100 ml disol. H2SO4 2 mol H2SO4 1 mol Cu
Como hay 18 g. de Cu, el Cu será el reactivo en exceso y el H2SO4 el limitante
9 mol H2SO4
50 ml disol. H2SO4
1 mol SO2
· 0,60 = 0,135 moles SO2
100 ml disol. H2SO4 2 mol H2SO4
700
Aplico ahora la fórmula P ·V = n · R · T;
· V = 0,135 · 0,082 · 298
760
V = 3,58 L
El porcentaje del rendimiento yo lo he aplicado en el cálculo de los moles pero también
se puede aplicar en el cálculo del volumen.
5º Ejercicio.Se hacen reaccionar 10,0 g de óxido de aluminio, con exceso de ácido clorhídrico y se
obtiene 25,0 g de cloruro de aluminio.
Calcula el rendimiento de la reacción
DATO: M. atm Al=27, O=16, Cl=35,5 Solución 95,60%
SOLUCIÓN
REACCIÓN: Al2O3 + 6 HCl
2 AlCl3 + 3 H2O
M.M Al2O3 = 102 g·mol-1; M.M AlCl3 = 133,5 g·mol-1
1 mol Al2O3
2 mol AlCl3
133,5 g AlCl3
10 g Al2O3
= 26,17 g AlCl3 (100%)
102 g Al2O3
1 mol Al2O3
100 %
25 g AlCl3
= 95,53%
26,17 g AlCl3
1 mol AlCl3
6. DATO: M. atm S=32, O=16, H=1, Cu=63,5. Solución 3,58 L
SOLUCIÓN
REACCIÓN: 2 H2SO4 + Cu
9 mol H2SO4
CuSO4 + SO2 + 2 H2O
1 mol Cu
63,5 g Cu
50 ml disol. H2SO4
= 14,28 g Cu
100 ml disol. H2SO4 2 mol H2SO4 1 mol Cu
Como hay 18 g. de Cu, el Cu será el reactivo en exceso y el H2SO4 el limitante
9 mol H2SO4
50 ml disol. H2SO4
1 mol SO2
· 0,60 = 0,135 moles SO2
100 ml disol. H2SO4 2 mol H2SO4
700
Aplico ahora la fórmula P ·V = n · R · T;
· V = 0,135 · 0,082 · 298
760
V = 3,58 L
El porcentaje del rendimiento yo lo he aplicado en el cálculo de los moles pero también
se puede aplicar en el cálculo del volumen.
5º Ejercicio.Se hacen reaccionar 10,0 g de óxido de aluminio, con exceso de ácido clorhídrico y se
obtiene 25,0 g de cloruro de aluminio.
Calcula el rendimiento de la reacción
DATO: M. atm Al=27, O=16, Cl=35,5 Solución 95,60%
SOLUCIÓN
REACCIÓN: Al2O3 + 6 HCl
2 AlCl3 + 3 H2O
M.M Al2O3 = 102 g·mol-1; M.M AlCl3 = 133,5 g·mol-1
1 mol Al2O3
2 mol AlCl3
133,5 g AlCl3
10 g Al2O3
= 26,17 g AlCl3 (100%)
102 g Al2O3
1 mol Al2O3
100 %
25 g AlCl3
= 95,53%
26,17 g AlCl3
1 mol AlCl3
