Algunos ejercicios

Rellenar los huecos de la tabla:

	Nº atómico Z	Nº másico A	Nº de protones	Nº de neutrones	Nº de electrones
Be	4	9
	4	11
Na	11			12
Ca			20	20
Cu		63	29
Br		80		35
Fe3+		56	26
Mg2+		24			12
P3-		31			18
Ag+			47	60

Estequiometría:

1.    A 400 ⁰C el nitrato amónico se descompone en monóxido de dinitrógeno y vapor de agua.

a)    Escribir la ecuación ajustada correspondiente al proceso.

b)    Calcular los gramos de agua que se formarán en la descomposición de 8,00 g de nitrato amónico.

Sol: a) NH₄NO₃  à  N₂O + 2 H₂O ; b) 3,60 g de H₂O

2.    El carbonato cálcico reacciona con el ácido clorhídrico para dar cloruro de calcio, dióxido de carbono y agua

a)    Escribir la ecuación ajustada correspondiente al proceso.

b)    ¿Qué volumen de dióxido de carbono medido a 20 ⁰C y 700 mm de Hg se desprenderá en la reacción?

Sol: a) CaCO₃  + 2 HCl à CaCl₂ + CO₂ + H₂O; b) 2,6 mL de CO₂

3.    Se trata un exceso de hidróxido de sodio en disolución con 1,12 L de cloruro de hidrógeno gaseoso medidos a 30 ⁰C y 820 mm de Hg

a)    Escribir la ecuación ajustada correspondiente al proceso

b)    ¿Qué peso de NaCl se obtendrá supuesta completa la reacción?

Sol: a) NaOH + HCl à NaCl + H₂O; b) 2,85 g de NaCl

4.    Se queman 5 litros de metano (gas). Calcular los litros de oxígeno necesarios y el volumen de dióxido de carbono obtenido si todos los gases se miden en las mismas condiciones de P  y T

Sol: a) 10 litros de O₂ ; 5 litros de CO₂

5.    En el proceso Mond para purificar el níquel se produce el níquel tetracarbonilo , Ni (CO)₄ , mediante la reacción

Ni + 4 CO à Ni (CO)₄

a)    Calcular el volumen de monóxido de carbono necesario para combinarse con 1 kg de níquel si se supone medido a 300 ⁰ C y 2 atm de presión.

b)    Una vez terminada la reacción se determina la cantidad de Ni (CO)₄ obtenida, obteniéndose 2 326,2 g ¿Cuál es el rendimiento del proceso?

Sol: a) 1600 litros de CO; b) 80%

6.    En la síntesis del amoniaco: Nitrógeno + Hidrógeno à Amoniaco, reaccionan 10 g de nitrógeno. Calcular el volumen de amoniaco obtenido (medido en c.n.) si el rendimiento del proceso es del 40 %.

Sol: 6,4 litros de NH₃

7.    El ácido nítrico se puede preparar por reacción entre el nitrato de sodio y el ácido sulfúrico según la siguiente reacción:

Nitrato de sodio  + Ácido sulfúrico à Sulfato de sodio  + Ácido nítrico

Si se quieren preparar 100 g de ácido nítrico ¿qué cantidad de  ácido sulfúrico se debe emplear suponiendo un rendimiento del 70 % para el proceso?

Sol : 111,1 g de H₂SO₄

8.    En un recipiente se introducen  1,5 litros de propano (C₃H₈) y 10 litros de oxígeno y se inicia la combustión de la mezcla.

a)    ¿Cuál es el reactivo limitante?

b)    ¿Cuál será la composición de la mezcla final?

Sol: a) Reactivo limitante: C₃H₈ b) 4,5 L CO₂ ( 34,6 % vol)  6,0 L H₂O _(g) (46,2 % vol), 2,5 L O₂ 19,2% vol)

9.    Se mezclan 2 L de cloro gas medidos a 97 ⁰ C y 3 atm con 3,45 g de sodio metal y se dejan reaccionar hasta completar la reacción. Calcular

a)    Los gramos de cloruro de sodio obtenidos.

b)    Los gramos de los reactivos no consumidos

Sol: a) 8,9 g de NaCl b) 8,3 g de Cl₂

10.  Con el fin de obtener cloruro de hidrógeno se hacen reaccionar 0,92 moles de ácido sulfúrico y 1,49 moles de cloruro de sodio.

a)    Indicar cuál es el reactivo limitante y la cantidad del otro que hay en exceso

b)    Calcular la masa de sulfato de sodio obtenida

Sol: a) Reactivo limitante: NaCl. Exceso: 16,9 g de H₂SO₄  b) 105, 8 g

11.  Cuando se calienta una mezcla de clorato potásico y azufre se produce una reacción muy exotérmica que conduce a la formación de cloruro potásico y dióxido de azufre. Si la mezcla contiene 10 g de clorato potásico y 5 g de azufre ¿qué reactivo estará en exceso? ¿qué cantidad de dióxido de azufre se formará?

Sol: Reactivo en exceso: S ; 7,8 g de SO₂

12.  Calcular la pureza, en % en peso,  de una muestra de sulfuro de hierro(II), sabiendo que al tratar 0,5 g de la muestra con ácido clorhídrico se desprenden 100 mL de sulfuro de hidrógeno gas, medidos a 27 ⁰C y 760 mm de Hg. El otro producto de la reacción es cloruro de hierro(II)

Sol: 74 %

13.  Calcular la cantidad de caliza, cuya riqueza en carbonato cálcico es del 85,3 % , que se necesita para obtener, por reacción con un exceso de ácido clorhídrico, 10 litros de dióxido de carbono medidos a 18 ⁰C y 752 mm Hg

Sol : 48,6 g

14.  En el análisis de una blenda, en la que todo el azufre se encuentra combinado cono ZnS, se tratan 0,94 g de mineral con ácido nítrico concentrado. Todo el azufre pasa al estado de ácido sulfúrico y éste se precipita como sulfato de bario. Una vez filtrado y secado el precipitado pesa 1,9 g. Calcular el % de ZnS en la muestra analizada.

Sol : 84,0%

15.  Si el estaño forma parte de una aleación, y de 1 kg de la misma se obtienen 38,2 g de dióxido de estaño, hallar el % de estaño de la aleación

Sol: 3,0%

16.  Una disolución que contiene 0,5 g de de hidróxido de calcio se neutraliza con ácido clorhídrico 0,1 M. Calcular el volumen de ácido necesario

Sol:  135 mL de ácido 0,1 M

17.  El ácido sulfúrico reacciona con el peróxido de bario para dar sulfato de bario y agua oxigenada. Calcular el volumen de ácido sulfúrico 4 M necesario para obtener 5,0 g de peróxido de hidrógeno.

Sol: 36,8 mL

18.  ¿Qué volumen de ácido clorhídrico 1,5 M es necesario para reaccionar con 2,5 g de magnesio?

Sol: 137,1 mL

19.  El hidróxido de sodio reacciona con el tricloruro de hierro para dar cloruro de sodio y un precipitado pardo de hidróxido de hierro(III) . Si a una disolución de tricloruro de hierro se le añaden 20 mL de disolución 0,75 M de hidróxido de sodio ¿qué masa de hidróxido de hierro(III) se obtendrá?

Sol: 0,53 g

20.  50 mL de una disolución 0,5 M de dicloruro de cobalto se mezclan con idéntico volumen de otra disolucíon 1,3 M de carbonato de sodio formándose un precipitado de carbonato de cobalto(II)

a)    ¿Cuál es el reactivo limitante?

b)    ¿Cuánto sobra del que está en exceso?

c)    ¿Qué cantidad de precipitado debería de obtenerse?

d)    ¿Qué volumen tendría que tomarse de la disolución del reactivo en exceso para que contuviera la cantidad justa para la reacción?

Sol: a) Reactivo limitante: CoCl₂ , b) 0,04 moles ; c) 3,0 g de CoCO₃ ; d) 19, 3 mL

21.  Se hacen reaccionar 6,54 g de zinc con ácido clorhídrico del 35 %  y 1,18 g/mL de densidad. Calcular el volumen de ácido necesario para reacción total

Sol : 17,7 mL de ácido del 35%

22.  Se desea neutralizar una disolución que contiene 4,8 g de hidróxido de magnesio. Para ello se dispone de ácido sulfúrico comercial del 98 % y 1,83 g/mL de densidad. Calcular el volumen de ácido que se gastará  en la reacción de neutralización.

Sol:  4,5 mL

23.  ¿Qué volumen de ácido clorhídrico del 20 % y 1,10 g/mL de densidad deben reaccionar con zinc para liberar 10,92 g de hidrógeno

Sol: 1811,7 mL

24.  10 gramos de un mineral que tiene un 60% de zinc reaccionan con una disolución de ácido sulfúrico del 96 % y densidad 1823 kg/m³.

a)   La cantidad de sulfato de zinc producido.

b)   El volumen de hidrógeno obtenido si se mide a 25 ⁰C y 740 mm.

c)   El volumen de ácido sulfúrico necesario para la reacción.

Sol: 14,8 g de ZnSO₄ ; 2,3 litros de H₂ ; 5,14 cm³ de ácido del 96%

12. Un determinado compuesto está constituido por C, O, e H. Cuando se queman 2,81 g del 

mismo, en presencia de exceso de oxígeno, se producen 5,75 g de dióxido de carbono y 

1,76 g de agua.  Averiguar la cantidad de C que hay en 5,75 g de dióxido de carbono y la cantidad de hidrógeno que hay en 1,76 g de agua. Averiguar la cantidad de O que hay en el compuesto.

a) Determina la fórmula más sencilla para este compuesto. 

b) Si la masa molecular del mencionado compuesto es 43, determine la fórmula molecular 

del mismo. R: C2H3O 

13. Cierto hidrocarburo contiene 85,5% de C. Sabiendo que 8,8 g del mismo, en estado 

gaseoso, ocupan un volumen de 3,3 L medidos a 50oC y 1 atm, calcular su fórmula 

empírica y molecular R: CH2 y C5H10 

14. Una sustancia orgánica contiene C, H y O. A 250oC y 750 mm Hg, 1,65 g de dicha 

sustancia en forma de vapor ocupan 629 mL. Su análisis químico elemental es el 

siguiente: 63,1 % de C y 8,7 % de H. Calcula su fórmula molecular. R: C6H10O2 

15. Un compuesto orgánico gaseoso contiene: 24,25 % de C; 4,05 % de H y 71,7 % de Cl. 

Además 1 L de dicho gas, medido a 743 mm Hg y a 110oC, tiene una masa de 3,068 g. 

Calcular la fórmula molecular. R: C2H4Cl2 

16. Un hidrocarburo gaseoso tiene un 82,7 % de C. Si la densidad de dicho hidrocarburo a 298 

K y 755 mm Hg es de 2,36 g/L. ¿Cuál es su fórmula molecular? R: C4H10