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• Yulithza Zambrano

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Anexo – Tarea 4 Reacciones químicas Tablas para el desarrollo de los ejercicios Nombres y apellidos:

Arnulfo Joven Rojas

Número de estudiante seleccionado:

1

Correo institucional:

[email protected]

Programa académico:

zootecnia

Número de grupo:

201102A_764

Nombre del tutor:

Victoria Gutierrez

Ejercicio 1. Estequiometria Tabla 1. Ecuaciones químicas, pesos atómicos y moleculares 1. Descripción de la reacción química

Se necesita 14.06 gramos de agua para reaccionar completamente con 25 g de CaC₂ Se producen 10.16 gramos de acetileno en la reacción. 2. Ecuación química (2 puntos) Reacción balanceada y estados de agregación CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂

25 g CaC₂ Tipo de reacción

Reactivos: CaC₂ y H₂O Productos: C₂H₂ y Ca(OH)₂

3. Peso molecular de reactivos y productos (3 puntos)

Explicación: 1.  Se parte del dato conocido para hallar la cantidad de agua que reacciona con CaC₂ y se realiza la conversión gramo a gramo: 25 g CaC₂ *(1 mol CaC₂/64 g)*(2 mol H₂O/ 1mol CaC₂)*(18 g H₂O/ 1 mol H₂O)=14.06 g H₂O 1

Por lo tanto se necesitan 14.06 g de agua para reaccionar con el Carburo de calcio 2. Se parte del dato conocido para hallar la cantidad de acetileno que se produce en la reacción mediante una conversión gramo a gramo: 25 g CaC₂ *(1 mol CaC₂/64 g)*(1 mol  C₂H₂ / 1 mol CaC₂ )*(26 g C₂H₂/ 1 mol C₂H₂)= 10.16 g C₂H₂ Por lo tanto, en la reacción se produce 10.15 g de acetileno. 4. Referencia (normas APA)

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Tabla 2. Cantidades de reactivos y productos, número de Avogadro y masa molar 2. Reacción química del proceso

1. Proceso químico

reactivos 1 Ca3P2(s)+ H2O(l)

productos 2

1

→

Ca(OH)2(ac)+

2 PH3(g)

3. Reacción química balanceada (2 puntos)

doble desplazamiento 4. Masa molar de reactivos y productos (4 puntos) Cálculo de la masa molar de reactivos y productos:

Reactivos: 



Ca3P2 o Nombres: Fosfuro de calcio  o Apariencia: Polvo cristalino entre rojo y marrón o grumos grises  H2O – Oxidano  o Otros nombres: Agua (H2O) , Hidróxido de hidrógeno , Protóxido de hidrógeno ... mostrar más o Apariencia: Incoloro 

Productos: 

2

PH3 – Fosfano  o Otros nombres: Fosfato , Fosfina , Fosfamina ... mostrar más o Apariencia: Gas incoloro ; Gas incoloro comprimido



licuado Ca(OH)2 – Hidróxido de calcio  o Otros nombres: Hidróxido cálcico , Dihidróxido de calcio , Cal apagada ... mostrar más o Apariencia: Polvo blanco  ; Cristales incoloros o polvo blanco 

¿Cuántos moles y moléculas de reactivo 1 hay en 78.00 mg? 5. Cálculos estequiométricos (9 puntos) 6. Reactivo límite y pureza: ¿Cuál reactivo es el limitante cuando se permite que reaccionen 16.64 g de reactivo 1 al 89% de pureza y 14.50 g de reactivo 2 al 94% de pureza?

10 moléculas de H2 reaccionan con 10 moléculas de O2. (a) Encuentre el reactivo limitante y el no Limitante (RNL). (b) Calcule el número de moléculas del RNL que sobran.

2H2+O22H2O El factor de conversión es: 1 mol de O22 mol de H2 10 mol H2 1 mol de O22 mol de H2=5 mol O2

Esto quiere decir que las 10 moles de H2 reaccionaron completamente con 5 moles de O2; por lo tanto sobrarán: 5 moles de O2. Este será el RNL.

Analicemos el problema desde otro punto de vista: Calculemos las moles de H2 necesarias para reaccionar con 10 moles de O2.

10 mol O2 2 mol de H21 mol de O2=20 mol H2 esto significa que no hay suficiente H2 para reaccionar completamente con el O2; por lo tanto el RL es el H2. El producto obtenido se obtendrá 3

en base al RL: 10 mol H2 2 mol de H2O1 mol de H2=10 mol H2O

7. Cantidad de producto obtenido:

1 mol 2mol 1 mol 1 mol 44.0 g 2(40.0 g) 106 g 18 g Relaciones estequiométricas en masa Relaciones estequiométricas en mol1 mol 2mol 1 mol 1 mol 44.0 g 2(40.0 g) 106 g 18 g Relaciones estequiométricas en masa Relaciones estequiométricas en mol

¿Cuántos moles de producto 1 y producto 2 pueden producirse si el rendimiento de la reacción es del 76.2%? 8. Moles de reactivos en exceso ¿Cuántos moles del reactivo en exceso quedan al término de la reacción?.

Ejercicio 2. Equilibrio Químico Tabla 3. Cálculo y aplicaciones de las constantes de equilibrio Kp y Kc 1. Reacción Química Reactivo 1

Reactivo 2

Producto 1

N2O(g)+

NO2(g)

↔ 3NO(g)

2. Expresión de las constantes de equilibrio Kc y Kp (5 puntos) Kc

Kp = Kc · (RT)^Δn 4

Kp

Kp = Kc · (RT)^Δn

3. Cálculo y aplicaciones de las constantes de equilibrio (10 puntos) b. Una mezcla de 5.00*10-3 moles de reactivo 1 y 1.00*10-2 moles de reactivo 2, se pone en un recipiente a 448 ºC y se deja que alcance el equilibrio. El análisis de la mezcla en equilibrio muestra que la concentración de producto 1 es 1.87*10-3 M. Calcule Kc para la reacción. Luego de alcanzado el equilibrio para la reacción de Reactivo 1 más Reactivo 2 para dar  Producto P la constante Kc resulta en   29.4145 Explicación: Par la reacción Reactivo 1   +  Reactivo 2  ⇄   Producto 5.00*10-3 mol/x L +  1.00 *10-2 mol /x L⇄  1. 87 *10-3 M                          Volumen de los gases segun la ley de gases ideales p*V = nRT V= nRT /p A la presión de una 01 atmósfera   se tiene  V solución = n solución *RT n SOLUCIÓN = 5.00*10-3 mol (1) + 1.00*10-2 moles (2)) n solución    = 0.015 mol V= 0.015 mol *0.082 litros/K*mol *721 K V= 0.88683 litros entonces la Molaridad  numero de moles soluto /Volumen e solución Reactivo 1 = 5.00*10-3/(5.00*10-3 mol (1) + 1.00*10-2 moles (2))*0.082*(448+273) M Reactivo 1= 5.00*10-3/ 0.88683 L = 0.005638 mol/L M reactivo 2 = 1.00*10-2 moles/ 0.88683 litros M reactivo 2 = 0.011276 mol/L Entonces la la Kc de la reacción ser Kc= (Producto) /(Reactivo 2) * (Reactivo 2) Kc= 1.87*10-3 M/  (0.005638 mol/L *0.011276 mol/L) 5

Kc=        29.4145

c. Usando el valor de Kc obtenido en el ejercicio anterior, calcule el valor ∆n de Kp (La expresión que relaciona Kc y Kp es K p =K c (RT ) ). Datos del ejercicio: Ecuaciones que utiliza: Solución numérica del ejercicio: Análisis de los resultados obtenidos (incluye la respuesta a la pregunta):

Ejercicio 3. Ácidos y Bases Tabla 4. Cálculo de pH y equilibrio ácido y base del ácido fórmico 1. Estudiante

2. [HCHO2] M

3. pH

1

0.13

2.30

a. Calcular Ka (constante de acidez) para el ácido fórmico a 25ºC (6 puntos) Datos del ejercicio: Ecuaciones que utiliza: Solución numérica del ejercicio: Análisis de los resultados obtenidos (incluye la respuesta a la pregunta):

b. ¿Qué porcentaje del ácido está ionizado en la disolución? (4 puntos). Datos del ejercicio: Ecuaciones que utiliza: Solución numérica del ejercicio: Análisis de los resultados obtenidos (incluye la respuesta a la pregunta): 4. Referencia (normas APA)

Ejercicio 4. Cinética Química 6

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Tabla 5. Cambio de la concentración con el tiempo 1. Tiempo (min) 2. [C12H22O11] (M) 0 0.316 39 0.274 80 0.238 140 0.190 210 0.146 a. Dar respuesta por el método gráfico: ¿la reacción es de primer o segundo orden con respecto a C12H22O11? (6 puntos). Datos del ejercicio: Ecuaciones que utiliza: Solución gráfica del ejercicio: Análisis de los resultados obtenidos (incluye la respuesta a la pregunta):

b. ¿Cuál es el valor de la constante de velocidad? (4 puntos). Datos del ejercicio: Ecuaciones que utiliza: Solución gráfica y numérica del ejercicio: Análisis de los resultados obtenidos (incluye la respuesta a la pregunta):

c. ¿Cuál es la vida media a partir del tiempo=0 para la desaparición del C12H22O11, según indican los datos tabulados? (3 puntos) Datos del ejercicio: Ecuaciones que utiliza: Solución numérica del ejercicio: Análisis de los resultados obtenidos (incluye la respuesta a la pregunta):

d. Con base en su experiencia de la vida diaria, proporcione dos ejemplos de los efectos de la temperatura sobre la velocidad de las reacciones? (2 puntos) 4. Referencia (normas APA)

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Conclusiones 7

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