• Author / Uploaded
• Juan Diego romero

Citation preview

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Curso: QUÍMICA FUNDAMENTAL I Código: 402184 TALLER: ESTEQUIOMETRIA Profesor: Jailes Beltrán

1) La Bornita (Cu3FeS3) es un mineral de cobre usado para la producción industrial de cobre metálico. Cuando se calienta el mineral ocurre la siguiente reacción con un rendimiento del 87% Cu3FeS3(s)

+

O2(g)

Cu(s) + FeO(s) + SO2(g)

Si 2.50 g de bornita reaccionan con un exceso de oxígeno gaseoso, calcule: a) La cantidad en moles del óxido ferroso (FeO). b). La masa de cobre producido. 2) Cuantos g de nitroglicerina (C3H5N3O9) son necesarios para producir 25.2 g de N2 de acuerdo a ña siguiente reacción. (R/ 136.2 g) C3H5N3O9

N2 +

CO2 +

H2O

+

O2

Cuantos g de O2 y H2O se producen(R /4.80 g de O2 y 27.0 g de H2O) 3) Uno de los métodos más comunes para obtener oxigeno gaseoso es a partir de la descomposición térmica del clorato de potasio sólido; reacción en la que se obtiene además cloruro de potasio sólido. a) ¿Cuántos g de oxígeno gaseoso se obtienen a partir 5.83 g de clorato del 93% de pureza? b) ¿Cuántos g de clorato del 93% de pureza se necesitan para producir 13.5 g de oxígeno en una reacción con el 90% de eficiencia? 4) El freón 12, CCl2F2, es un gas utilizado como refrigerante y se prepara mediante la siguiente reacción:

CCl4

+

SbF3

CCl2F2

+

SbCl3

Si se mezclan 100.00 g de CCl4 con 100.00 g de SbF3. Cuántos gramos de CCl2F2 y de SbCl3 se producen. (R/ 78.6 g de CCl2F2 y 98.9 g de SbCl3) 5) En condiciones adecuadas, el acetileno C2H2 y el HCl reaccionan para formar cloruro de vinilo, C2H3Cl. La ecuación de la reacción es: C2H2 (g) + HCl (ac)

C2H3Cl (g)

En un caso determinado, 35.0 g de C2H2 se combinaron con 51.0 g de HCl. a)¿Cuántos gramos se forman de C2H3Cl? (R/ 83.8 g) b) ¿Cuántos gramos sobran del reactivo en exceso? (R/ 2.00 g). 6) El ácido fluorhídrico, HF, no se puede guardar en recipientes de vidrio porque ciertos compuestos del vidrio llamados silicatos son atacados por él: Na2SiO3(s) + HF(ac)

H2SiF6 + NaF + H2O

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Curso: QUÍMICA FUNDAMENTAL I Código: 402184 TALLER: ESTEQUIOMETRIA Profesor: Jailes Beltrán

¿Cuántos litros de solución de HF (que contiene 20 g de HF/L) se requieren para disolver 50 g de Na2SiO3? ¿Cuántos gramos se obtienen de NaF? R/ 3.3 L 7) Si reaccionan 632 g de KMnO4 con 675 mL de una solución de H2SO4 que tiene una densidad de 1.16 g/mL y 830 g de FeSO4, de acuerdo a la siguiente reacción: KMnO4 + FeSO4 + H2SO4

MnSO4 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

a) ¿Cuál es el reactivo límite? (R/ FeSO4) b) ¿Cuántos gramos de cada reactivo en exceso sobran? (R/ 459. 5 g KMnO4 y 354.3 g de H2SO4) c) ¿Cuántos gramos de cada uno de los productos se obtienen? (R/ 165 g de MnSO4, 1092,4 g de Fe2(SO4)3, 95.21 g de K2SO4 y 78.74g de H2O) d) ¿Cuántos gramos del reactivo limite son necesarias para obtener 0.75 moles de K2SO4? (R/ 1,139.3 g) e) ¿Cuántos gramos del reactivo limite son necesarias para obtener 2840 g de Fe2(SO4)3? (R/ 2,157.7 g) f) Si se obtienen 3.8 moles de H2O. ¿cuál es el rendimiento de la reacción? 8) Cuando se hace reaccionar carbonato ácido de sodio sólido con ácido sulfúrico en solución acuosa se obtiene dióxido de carbono, sulfato de sodio en solución y agua. a) Si se mezclan 2300 kg de carbonato del 78% de pureza con 8.5 L de una solución 2.0 M de ácido, ¿cuántas gramos de dióxido se obtienen? b) ¿Cuántos kg de carbonato del 78% de pureza y cuántos litros de la solución del ácido al 2.0 M se requieren para producir 2.4 ton de sulfato de sodio con un rendimiento del 88%? 9) El polvo de hornear puede prepararse agregando CO2 a una solución acuosa de NaCl y NH3: NaCl (ac) + NH3 (g) + CO2 (g) + H2O

NaHCO3 (ac) + NH4Cl (ac)

Si se mezclan 25 g de cada uno de los reactivos con un exceso de agua y se obtienen 24 g de NaHCO3. ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento? ¿Qué masa sobra de los reactivos en exceso? R/. 67% 10) El peróxido de hidrogeno, H2O2, se utiliza para desinfectar lentes de contacto. 2 H2O2 (ac)

2 H2O(l) + O2(g)

Calcule el volumen de O2 en mililitros, a 28 °C y 782 mm Hg, que puede liberarse de 80.0 mL que contiene 3.0 por ciento en masa de H2O2. La densidad de la disolución acuosa de H2O2 es 1.04 g/mL. (R/ 0.88 L% )

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Curso: QUÍMICA FUNDAMENTAL I Código: 402184 TALLER: ESTEQUIOMETRIA Profesor: Jailes Beltrán

11) Un método para eliminar el CO2 en una nave espacial consiste en hacer reaccionar el CO2 con LiOH. Cuantos litros de CO2 a 25.9 °C y 751 mmHg pueden eliminarse por cada kilogramo de LiOH consumido? (R/ 493 L) LiH(s) + CO2(g)

Li2CO3(s) + H2O(l)

12) Cuantos litros de H2 medidos a 32 °C y 790 mmHg se obtienen cuando se hacen reaccionar 1.8 g de Al con 164 mL de HCl 0.82 M de acuerdo a la siguiente reacción? (R/ 1.62 L) Al(s) + HCl(ac)

AlCl3(ac) + H2(g)

Cuantos gramos del reactivo en exceso quedan sin reaccionar (R/ 0.60 g) 13) Cierta hulla contiene 2.80% de S en peso. Cuando se quema esta hulla, el azufre se convierte en dióxido de azufre el cual se hace reaccionar con CaO para formar sulfito de calcio: S + O2 SO2 + CaO

SO2 CaSO3

Una planta gasta 2000 ton de hulla por día. ¿Cuál es la producción diaria de CaSO3? R/. 210 ton 14) El hiposulfito sódico de uso comercial, Na2S2O4 tiene una pureza del 90%. ¿Cuánto producto comercial se obtiene a partir de 125 ton de chatarra de Zn (80% de pureza) y 250 ton de SO 2? El rendimiento de la última reacción es del 70%. R/. 207 ton Zn (s) + SO2 (g) ZnS2O4 (s)+ Na2CO3 (ac)

ZnS2O4 (s) ZnCO3 (s) + Na2S2O4 (ac)

15) Por neutralización con cal el ácido acético se transforma en acetato cálcico el cual por calcinación da lugar a carbonato cálcico y acetona (CH3COCH3): CH3COOH + Ca(OH)2 Ca(CH3COO)2

Ca(CH3COO)2 + H2O CaCO3 + CH3COCH3

Calcular la cantidad de acetona que se produce a partir de 250 kg de ácido acético de un 97.2% de pureza, si el rendimiento en los dos pasos es del 93%. R/. 102 kg 16) El ácido oxálico es fuertemente tóxico para el organismo humano. De ser ingerido, puede neutralizarse su acción con KMnO4: KMnO4 (ac) + H2C2O4 (ac) + HCl (ac) → CO2 (g) + MnCl2 (ac) + KCl (ac) + H2O

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Curso: QUÍMICA FUNDAMENTAL I Código: 402184 TALLER: ESTEQUIOMETRIA Profesor: Jailes Beltrán

Si una persona ha ingerido 0.070 mol de H2C2O4 y se le trata con 5.54 g de un medicamento que contiene 80% de KMnO4, ¿logrará salvarse? R/ Sí 17) Cuantas moles y gramos de N2(g), medido a 735 mmHg y 26 °C, se obtiene cuando se descomponen 75,0 g de NaN3. Qué volumen ocupa este gas. (R/ 1.71/mol de NaN3, 48.5 g de NaN3, 43.4 L) NaN3(s)

Na(l) + N2(s)

18) El dióxido de cloro, ClO2 se utiliza en el tratamiento de aguas como agente clorante y se puede preparar por medio de la siguiente reacción: Cl2(g) + NaClO(ac)

NaCl(ac ) + C1O2(g)

En un experimento, se disolvieron 1.0 L de Cl2(g), medidos a 10.0 °C y 4,66 atm, en 0.75 L de disolución 2.0 M de NaClO(ac). a) Cual es el reactivo limite. b) Cuantos g de ClO2 se pueden obtener. 19) El peróxido de hidrógeno, H2O2, se utiliza para desinfectar lentes de contacto. H2O2(ac)

H2O(l) + O2(g)

Calcule el volumen de O2(g) en mililitros, a 22 °C y 752 mmHg, pueden liberarse de 10.0 mL de una disolución 0.89 M de H2O2. 20) Calcule el volumen de SO2 producido cuando se hacen reaccionar 4.35 g de S8(s) con 1520.0 mL de O2(g) medidos a 295 °C y 1085 mmHg. S8(s) + O2(g)

SO2(g)

21) Qué volumen de NH3(g) puede obtenerse a partir de 152 L de N2(g) y 313 L de H2(g) medidos a 315 °C y 5,25 atm? N2(g) + H2(g)

NH3(g)

22) Se mezclaron 26.75 g de nitrato férrico de un 80 % de pureza con 12.40 g de ácido sulfúrico de un 95 % de pureza obteniéndose 11.5 g de sulfato férrico de un 75 % de pureza. a) Escribir la ecuación química balanceada. b) Cual es el rendimiento de la reacción y c) cuantos gramos del reactivo en exceso quedaron sin reaccionar experimentalmente.