• Author / Uploaded
• Jerson Fernando Arroyo Baldarrago

Citation preview

Determinar la masa de carbono obtenido al deshidratar 78.4 g de sacarosa (C12H22O11)

C12 H22 O11 (s) + H2 SO4 (cc) + 1⁄2 O2 (g) → 11C(s) + CO2 (g) + 12H2 O(g) + SO2 (g) Calculando la masa de C formado: 78.4 g C12 H22 O11 ∗

11 mol C 1 mol C12 H22 O11 12 g C ∗ ∗ = 30.23 g C 1 mol C12 H22 O11 342.3 g C12 H22 O11 1 mol C

Se forma 30.23 g de carbono. ¿Cuántas moles de oxígeno se desprende de la reacción de 90 g de Oxilita (Na2O2) con el agua según? 𝑵𝒂𝟐 𝑶𝟐 (𝒔) + 𝑯𝟐 𝑶(𝒍) → 𝑵𝒂𝑶𝑯(𝒂𝒄) + 𝑶𝟐 (𝒈) Además, calcule el volumen de O2, si se recoge en un recipiente 27º C y 1520 mmHg. Balance de ecuación: + 2 ∗ (2𝐻(𝑎𝑐) + 𝑂22−

(𝑎𝑐)

− + 2𝑒̂ → 2𝑂𝐻(𝑎𝑐) )

+ 2𝐻2 𝑂(𝑙) → 𝑂2 (𝑔) + 4𝐻(𝑎𝑐) + 4𝑒̂ − 2𝑂22− (𝑎𝑐) + 2𝐻2 𝑂(𝑙) → 4𝑂𝐻(𝑎𝑐) + 𝑂2

(𝑔)

Reacción global balanceada: 2𝑁𝑎2 𝑂2 (𝑠) + 2𝐻2 𝑂(𝑙) → 4𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑐) + 𝑂2 (𝑔) Calculando las moles formadas de O2 90 𝑔 𝑁𝑎2 𝑂2 ∗

1 𝑚𝑜𝑙 𝑂2 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎2 𝑂2 ∗ = 0.58 𝑚𝑜𝑙 𝑂2 2 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎2 𝑂2 78 𝑔 𝑁𝑎2 𝑂2

Conversión de unidades: 27 º𝐶 + 273 = 300 𝐾 1520 𝑚𝑚𝐻𝑔 ∗

133.3224 𝑃𝑎 1 𝑎𝑡𝑚 ∗ = 2 𝑎𝑡𝑚 1 𝑚𝑚𝐻𝑔 101325 𝑃𝑎

Constante universal de los gases ideales: 𝑅 = 0.082

𝑎𝑡𝑚. 𝐿 𝑚𝑜𝑙. 𝐾

Calculando el volumen de O2 formado:

𝑃. 𝑉 = 𝑅. 𝑇. 𝑛 2 𝑎𝑡𝑚 ∗ 𝑉 = 0.082

𝑎𝑡𝑚. 𝐿 ∗ 300 𝐾 ∗ 0.58 𝑚𝑜𝑙 𝑚𝑜𝑙. 𝐾

𝑉 = 7.13 𝐿 Se desprenden 0.58 mol de O2 que ocupan un volumen de 7.13 L. La fermentación es un proceso químico en el cual la glucosa (C6H12O6) se transforma en etanol (C2H5OH) y dióxido de carbono. 𝐂𝟔 𝐇𝟏𝟐 𝐎𝟔 (𝐚𝐜) → 𝑪𝟐 𝑯𝟓 𝑶𝑯(𝒂𝒄) + 𝑪𝑶𝟐 (𝒈) Si se tiene 4320 g de glucosa, ¿Cuál es la masa y volumen de etanol que se obtiene en este proceso? (D(etanol)=0.789 g/mL). Ecuación global balanceada: C6 H12 O6 (ac) → 2𝐶2 𝐻5 𝑂𝐻(𝑎𝑐) + 2𝐶𝑂2 (𝑔) 4320 𝑔 𝐶6 𝐻12 𝑂6 ∗

2 𝑚𝑜𝑙 𝐶2 𝐻5 𝑂𝐻 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶6 𝐻12 𝑂6 46.07 𝑔 𝐶2 𝐻5 𝑂𝐻 ∗ ∗ 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶6 𝐻12 𝑂6 180.16 𝑔 𝐶6 𝐻12 𝑂6 1 𝑚𝑜𝑙 𝐶2 𝐻5 𝑂𝐻 = 2209.4 𝑔𝐶2 𝐻5 𝑂𝐻

Calculando el volumen del etanol formado: 𝑉=

𝑚 2209.4 𝑔 𝐶2 𝐻5 𝑂𝐻 = = 2800.25 𝑚𝐿 ≅ 2.8 𝐿 𝜌 0.789 𝑔⁄𝑚𝐿

Se obtiene un volumen de 2.8 L de etanol. Para la preparación industrial del monóxido de nitrógeno el cual se obtiene a partir de la ecuación 𝐍𝐇𝟑 (𝐠) + 𝐎𝟐 (𝐠) → 𝐍𝐎(𝐠) + 𝐇𝟐 𝐎(𝐠) Si 5 L de amoniaco a 807 ºC y 2 atm reaccionan completamente con oxígeno, ¿Cuántos litros de vapor de agua medidos a 267 ºC y 1 atm se formará? Conversión de unidades: 807 º𝐶 + 273 = 1080 𝐾 Calculando el numero de mol de amoniaco:

𝑃. 𝑉 = 𝑅. 𝑇. 𝑛 2 𝑎𝑡𝑚 ∗ 5 𝐿 = 0.082

𝑎𝑡𝑚. 𝐿 ∗ 1080 𝐾 ∗ 𝑛 𝑚𝑜𝑙. 𝐾

𝑛 = 0.11 𝑚𝑜𝑙 Reacción global balanceada: 4NH3 (g) + 5O2 (g) → 4NO(g) + 6H2 O(g) 0.11 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝐻3 ∗

6 𝑚𝑜𝑙 𝐻2 𝑂 = 0.17 𝑚𝑜𝑙 𝐻2 𝑂 4 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝐻3

Conversión de unidades: 267 º𝐶 + 273 = 540 𝐾 Calculando el volumen formado de vapor de agua: 𝑃. 𝑉 = 𝑅. 𝑇. 𝑛 1 𝑎𝑡𝑚 ∗ 𝑉 = 0.082

𝑎𝑡𝑚. 𝐿 ∗ 540 𝐾 ∗ 0.17 𝑚𝑜𝑙 𝑚𝑜𝑙. 𝐾

𝑉 = 7.53 𝐿 Se forman 7.53 litros de vapor de agua. Luego de balancear la siguiente ecuación por el método ion-electrón, indique la suma de los coeficientes estequiométricos. 𝐍𝐚𝟐 𝐂𝟐 𝐎𝟒 (𝐚𝐜) + 𝐊𝐌𝐧𝐎𝟒 (𝐚𝐜) + 𝐇𝐂𝐥(𝐚𝐜) → 𝐂𝐎𝟐 (𝐠) + 𝐌𝐧𝐂𝐥𝟐 (𝐚𝐜) + 𝐊𝐂𝐥(𝐚𝐜) + 𝐍𝐚𝐂𝐥(𝐚𝐜) + 𝐇𝟐 𝐎(𝐥) Balance ion electron: + 2 ∗ (5𝑒̂ + 8𝐻(𝑎𝑐) + 𝑀𝑛𝑂4

− (𝑎𝑐)

2+ → 𝑀𝑛(𝑎𝑐) + 4H2 O(l) )

5 ∗ (𝐶2 𝑂4 2− → 2𝐶𝑂2 (𝑔) + 2𝑒̂ ) (𝑎𝑐) + 2+ 16𝐻(𝑎𝑐) + 2𝑀𝑛𝑂4 − + 5𝐶2 𝑂4 2− → 2𝑀𝑛(𝑎𝑐) + 8H2 O(l) + 10𝐶𝑂2 (𝑔) (𝑎𝑐) (𝑎𝑐)

Reacción global 5Na2 C2 O4 (ac) + 2KMnO4 (ac) + 16HCl(ac) → 10CO2 (g) + 2MnCl2 (ac) + 2KCl(ac) + 10NaCl(ac) + 8H2 O(l)

Suma de coeficientes estequiométricos: 5+2+16+10+2+2+10+8=55 La suma de los coeficientes estequiométricos es 55.