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• CM Bocanegra

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TERCER DEPARTAMENTAL

1. El gas butano (C4H10) se quema en presencia del oxígeno para producir gas de dióxido de carbono y vapor de agua. a) Calcule el volumen de oxígeno a TPN que se necesita para quemar por completo 25 Kg de butano. b) Calcule el número de litros de gas de dióxido de carbono a TPN que pueden producirse a partir de 12.0 g de butano. c) Calcule el volumen a TPN de butano y oxígeno que se requieren para producir 5.6 L de gas de dióxido de carbono. d) Si se hacen reaccionar 12.5 g de butano y 50 L de oxígeno (a TPN) y se obtienen 16.4 L de dióxido de carbono ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento? 2. Si se hacen reaccionar 1.5 g de cadmio con 4.9 mL de ácido clorhídrico al 20% (ρ=1.20 g/mL), ¿Cuántos gramos de hidrógeno pueden producirse? Si en realidad se obtienen 0.02 g de hidrógeno ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento? 3. Las bolsas de aire de los automóviles se pueden inflar de acuerdo con la reacción: NaN3(s)

Na3N(s) + N2(g)

¿Cuántos gramos de NaN3 se requieren para producir 69.5 L de N2 a TPN? 4. El trastorno metabólico llamado diabetes ocasiona acumulación de acetona (CH3COCH3) en la sangre de los enfermos no tratados. El enfermo exhala acetona en el aliento, por lo que los diabéticos sin tratamiento expiden un olor característico. La acetona es producida por la descomposición de grasas en una serie de reacciones. La ecuación del último paso es: CH3COCH2CO2H ac. acetoacético

CH3COCH3 + CO2 acetona

¿Qué masa de acetona se producirá a partir de 125 mg de ácido acetoacético?

5. Un pesticida contiene sulfato de talio (I). Al disolver una muestra de 10.2 g del pesticida impuro en agua, y agregarle yoduro de sodio se obtiene un precipitado de 0.1964 g de yoduro de talio (I) y sulfato de sodio acuoso. ¿Cuál es el porcentaje en masa de sulfato de talio (I) en la muestra original? 6. El ácido nítrico se produce industrialmente mediante el proceso de Ostwald, representado con las siguientes ecuaciones: NH3 + O2

NO + O2

NO2 + H2O

NO + H2O

NO2

HNO3 + HNO2

¿Qué masa de amoniaco se debe utilizar para producir 500 Kg de ácido nítrico de acuerdo con el procedimiento anterior? Suponga un porcentaje de rendimiento del 80% en cada uno de los pasos y que la pureza del NH3 es del 50%. 7. Una dosis letal de HgCl2 ronda los 3 g. Suponga que se le encargara diseñar una prueba analítica para detectar la presencia de mercurio en tejidos. Al investigar determinó que el mercurio presente en los tejidos se puede convertir en mercurio metálico, al transformarlo, primero en nitrato de mercurio (II), el cual se puede analizar con facilidad para la detección. Las reacciones son: AgNO3 + HgCl2 Hg(NO3)2 + FeSO4

AgCl + Hg(NO3)2

 

Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 +Hg

Al hacer la detección de Hg de una muestra de tejido se encontraron 0.0063 g de Hg. ¿Cuánto HgCl2 se encontraba en el tejido? 8. Un pegamento soluble en benceno se obtiene fundiendo 49 g de brea en una bandeja de hierro y agregando 28 g de goma laca y 28 g de cera de abejas. ¿Cuánto se necesita de cada componente para preparar 75 Kg de pegamento?

9. El ion cobre (II) en disolución se utiliza a veces para matar las bacterias en el agua. a) ¿Cuál es la masa de CuSO4 necesaria para preparar 1 L de CuSO4 5 M?, b) ¿Qué masa de CuSO4⋅5H2O se requiere para obtener la misma disolución?

17. La vitamina C es un compuesto simple C6H8O6. Además de ser un ácido, también es un agente reductor. Por lo tanto, un método para determinar la cantidad de vitamina C en una muestra es titularla con una disolución de bromo. C6H8O6(ac) + Br2(ac)

10. Para cada disolución, identifique los iones que existen en la disolución acuosa y especifique la concentración molar de cada uno. a) BaCl2, 0.12 M; b) (NH4)2SO4, 0.25 M; c) Na2CO3, 0.125 M; d) H3PO4, 0.56 M; e) K2Cr2O7, 0.5 M 11. ¿Cuántos mililitros de una disolución de BaCl2 0.50 M se deben tomar para obtener 5.0 mL de una que contenga 20.0 mg de Ba2+/mL? 12. ¿Cuántos mililitros de ácido sulfúrico concentrado, ρ=1.84 g/mL con 98% en peso, se necesitan para preparar: a) 1 L de disolución 3.0 N; b) 200 mL de disolución 0.50 N; c) 100 mL de disolución 1.0 N? 13. Una disolución tiene la etiqueta “Ba(MnO4)2 0.10 M”. ¿Qué normalidad debe indicar la etiqueta cuando se usa como: a) agente oxidante en ácido fuerte (se produce Mn2+); b) agente oxidante en disolución ligeramente ácida (se produce MnO2); c) precipitante para formar BaSO4? 14. Un litro de leche pesa 1.032 Kg. La grasa que contiene, 4% en volumen, tiene una densidad de 0.865 g/mL. ¿Cuál es densidad de la leche sin grasa? 15. Para la siguiente ecuación: KMnO4 + KI + H2SO4

K2SO4 + MnSO4 + I2 + H2O

Si se hacen reaccionar 20 mL de una disolución 0.25 N de KMnO4 y 20 mL de una disolución 0.36 N de KI. ¿Cuántos gramos de I2 se producen? 16. La urea es una fuente de nitrógeno presente en algunos fertilizantes. En la producción industrial se debe controlar la temperatura, ya que con el calentamiento la urea se transforma en biuret, un compuesto tóxico para las plantas. Considerando que a temperatura ambiente, un 0.5% urea se descompone en biuret. ¿Cuántos gramos de biuret contiene un paquete de 92.6 Kg de urea al 95% de pureza? NH2CONH2 urea

NH2CONHCONH2 + NH3 biuret

HBr(ac) + C6H6O6(ac)

Una tableta “masticable” de vitamina C de 1.0 g requiere 27.85 mL de Br2 0.102 M para su titulación hasta el punto de equivalencia. ¿Qué masa de vitamina C contiene la tableta? 18. El contenido de sulfatos en 6.0 L de agua potable se determina evaporando algo de agua para obtener una disolución más concentrada. Esa disolución se trata con una disolución de BaCl2, con lo que se precipitan 0.0965 g de BaSO4. Exprese la concentración de sulfatos en ppm. 19. Un volumen de 25 mL de una disolución que contiene iones Fe2+ y Fe3+ se valora con 23.0 mL de KMnO4 0.02 M (en ácido sulfúrico diluido). Como resultado, todos los iones Fe2+ se oxidan a Fe3+. A continuación se trata con Zn metálico para convertir todos los iones Fe3+ en Fe2+. Por último la disolución, que contiene sólo iones Fe2+, requiere 40 mL de la misma disolución de KMnO4 para oxidar los iones a Fe3+. Calcule las concentraciones molares de los iones Fe2+ y Fe3+ en la disolución original. La ecuación iónica neta es: MnO4- + Fe2+ + H+

Mn2+ + Fe3+ + H2O

20. Una muestra de 0.8214 g de KMnO4 se disolvió en agua y se llenó hasta la marca del volumen de un matraz volumétrico de 500 mL. Una muestra de 2.0 mL de esta disolución se transfirió a una matraz volumétrico de 1.0 L y se diluyó hasta la marca con agua. Después, 10.0 mL de la disolución diluida se transfirieron a un matraz de 250 mL y se diluyó hasta la marca con agua. a) Calcule la concentración (en molaridad) de la disolución final. b) Calcule la masa de KMnO4 que se necesita para preparar directamente la disolución final. 21. Se le solicita que realice una evaluación de cromo en agua potable. Para esto, usted toma una muestra de 300 mL de agua y a partir de ésta prepara una serie de tres disoluciones 1/2. Tomando en cuenta que el límite de concentración de cromo permitido en el agua potable es de 0.05 ppm y que la concentración detectada en la última dilución fue de 1.875x10-2 μg/mL. ¿Es viable la comercialización del agua? Justifique su respuesta.