Posible examen de mañana

Ayer obtuvimos en el laboratorio hidrógeno. es un combustible que puede ser explosivo con una mala manipulación. El informe el lunes.

 

EXAMEN DE ESTEQUIOMETRÍA

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

CaCO₃  +  2HCl  --- CaCl₂ + CO₂ + H₂O.

¿Qué volumen de dióxido de carbono medido a 20 ⁰C y  0,85 atm se desprenderá en la reacción a partir de 100g de carbonato de calcio?

Sol: 28,2L.

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

Hemos comenzado con 1 kg de Níquel y  se mide  la cantidad de Ni (CO)₄  obteniéndose 2326,2 g ¿Cuál es el rendimiento del proceso?

b) 80%

3.    Se hacen 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.

Na  + HCl  --- NaCl  + H₂     Ajustar la reacción

a)    ¿Cuál de los reactivos sobre y cuál es el limitante?

b)    Los gramos de cloruro de sodio obtenidos.

c)    Los gramos de los reactivos no consumidos

Sol: a) 8,9 g de NaCl b) 8,3 g de Cl₂    El cloro sobra y el sodio es el limitante.

4.    Una disolución que contiene 0,5 g de de hidróxido de calcio se neutraliza (reacciona completamente) con ácido clorhídrico 0,1 M. Calcular el volumen de ácido necesario:

NaOH  + HCl  ------ NaCl  + H₂O

Sol:  135 mL de ácido 0,1 M

5.    En un mechero gastado tenemos todavía butano. (C₄H₁₀₎ . Realiza suposiciones razonables y calcula los moles y gramos de butano que todavía quedan en el mechero. Calcula la masa de una sola molécula de butano.

Sol 10^-6 moles de butano  y  7.10^-5g.    1 molécula 9.10^-23g

pelotas

tarea para mañana

Problemas 32 y 36  página 308

Problemas para el lunes.

Problema 30 Página 308  Solo hay que calcular el apartado c.

2NH₃ + CO₂  → CO(NH₂)₂   + H₂O

34g        44g          60g           18g

En  el experimento hemos utilizado 100 g de CO₂; deberíamos haber obtenido

X= 60.100/44 = 136 g de urea

Pero hemos obtenido 108,4 g  es decir el rendimiento en tanto por ciento será

Si de 136  obtenemos 108,4

   De  100                      x           x=108,4.100/136 = 79%

Problema 28  Página 307

Tl₂SO₄(aq)  +2 KI (aq)  → 2 TlI (s)   + K₂SO₄ (aq)

1 mol                                       662,6g

Se forman 4,6 g de TlI (s)  y me preguntan por los moles de Tl₂SO₄(aq) 

Utilizo esta proporción:

Si 1 mol de sulfato de Talio produce 626,6 g de ioduro de Talio

X moles                        producirán     4,6g                                 x=4,6.1/626,6=0,0073moles

Y como esta cantidad está disuelta en 210 mL, la concentración será:

0,0073moles/0,210L = 0,035 mol/L

Problema 24 Página 307 

Cl₂(g) + 3F₂ (g) → 2ClF₃ (g)

70,9g    114g            184,9g   pero hemos mezclado 1,42g  con 2 g

Vamos a ver primero cual es el limitante.

Con 70,9 reaccionan 114g. Con 1,42 g reaccionarán x.   x= 1,42.114/70,9 = 2,28 g de Fluor.

Como hemos puesto 2g, falta fluor (es el limitante) y sobra cloro. Reaccionan los 2 g de fluor

En L  , usamos la fórmula de los gases  p.V=nRT   V= (2/19).0,082.273= 2,35L

Para ver lo que se produce:

Con 114 g de fluor se producen 184,9 g de fluor, es decir  2 moles de ClF₃ (g)

Con 2 g fluor  se producirán x. x= 2.2/114 = 0,035 moles

En L usamos la fórmula de los gases p.V=nRT  V= 0,035)0.082.273= 0,787 L

En principio hay un error en el libro. Se habla de que el recipiente es de 250mL y luego me piden el volumen. Si el recipiente es cerrado el volumen será el mismo, y si es abierto ese dato sobra.

 

Problemas para casa

Antes de nada disculpas por llevarme los cuadernos, espero que no volverá a ocurrir.

Problemas 20,de la página 306
3Mg (s)  + N₂(g)  ---Mg₃N₂ (s)   

   72,9g        28g         100,9g       

   reaccionan 12 g de Mg

 Utilizando proporciones  Si 72,9g de Magnesio  reaccionan con 1 mol de nitrógeno

                                                   12g de magnesio       reaccionan con  x  moles de nitrógeno

                X= 12.1/72,9 = 0,166 moles de N₂    y como es un gas puedo utilizar la ecuación de los gases para calcular los L    p.V=nRT    V= 0,166.o,082.273/1 = 3,71L

 Problema 23 de la página 307

23 de la página 306

La reacción es 4 Ag (s)  +  2H₂S (g)  + O₂ (g) --- 2 Ag₂S (s) + 2H₂O (l)

Hemos hecho reaccionar 30 g  de Ag,  0,52g  de H₂S  y 5,8 moles de O₂. Puede ocurrir  que no estén en la proporción correcta y por tanto tengamos un reactivo que se acabe enseguida y limite la reacción.

Es más cómodo trabajar  con moles:

                       30g de Ag,   30/ 107,87= 0,278 moles de Ag

                       0,52g de H₂S,  0,52/34 = 0,0153 moles de H₂S

                                                                    5,8 moles de O₂

Evidentemente he puesto 5,8 moles de O₂ que es mucho. Debería haber puesto el doble de plata que de H₂S, pero he puesto mucho más; también sobrará la plata. El limitante por tanto es el H₂S.

Respondo a la pregunta con los 0,0153 moles  de H₂S.  Con esta cantidad se formarán 0,0153 moles de Ag₂S. (con 2 moles se forman 2 moles)

0,0153 moles de Ag₂S;  en gramos   0,0153. 247,74=3,8g

29  de la página 306

La reacción es  ajustada    Fe₂O₃ (s)  + 6 HCl (aq)   → 2 FeCl₃ (aq)  +  3H₂O (l)

En gramos                            159,7g        219 g

Con 2,6 g de Fe₂O₃    reaccionan  3,57 g de HCl ;  que en moles son  3,57/ 36,5= 0,098 mol  HCl

Pero el HCl viene mezclado en proporción 0,2 mol/L     por tanto   

si  0,2 mol  en 1 L

     0,098 mol   x      x= 0,098/0,2= 0,49L  de Hcl disuelto en agua.

Problemas para casa.

P6 pg 297

                  2Fe₂O₃  + 3C   →  4 Fe    +   3 CO₂      

En masa   319,4 g   + 36g      223,4g    132g

Ponemos 30 kg de óxido y 5 kg de carbono   …… voy a ver cuanto reacciona con 30 kg de óxido

X=  36.30/319,4=  3,38 kg de carbono   

como he puesto 5 kg de carbono me sobran 5-3,38= 1,62kg de carbono.

El reactivo limitante es el óxido de hierro y me sobra carbono.

Para calcular cuanto hierro se obtiene puedo partir de los 30 Kg de óxido o de los 3,38 g de C

X= 223,4. 30/319,4= 20,93 kg de hierro

 Problema 8 Página 299;

                  NaOCl (aq)    +  2 NH₃  (aq)    →  N₂H₄ (aq)  + NaCl (aq)   +  H₂O (l)      

En masa    74,5 g   +           34g                     38g                 58,5g             18g

Si  partimos de 620,8 g de hidracina , NaOCl  deberíamos obtener de N₂H₄:

X= 620,8 . 38 /74,5 = 316,65 g   pero solo obtenemos 216,2 g  es decir tenemos un rendimiento de:    Si de 316,65  obtenemos 216,2

             De 100          ----------         x                     x= 100 . 216,2/316,65 = 68,29% de rendimiento

Me da la impresión que la solución del libro está equivocada.

Problema 11 Página 301

El freón contiene Cl; F y C  pero no sé los subíndices. Es decir el número (moles) de átomos que entran en el compuesto. Primero tendré que calcular los moles de cada elemento:

0,992/12 =  0,0827 moles de C

5,88/35,45= 0,166 moles de Cl

3,14/ 19 = 0,165 moles de F

Estoy buscando números enteros que guarden esa proporción. Divido por el más pequeño:

C..  0,166/ 0,0827 = 827/0,827 = 1

Cl..  0,166/0,827 =  2

F..   0,165/0,827 = 2  

La fórmula empírica que es la más sencilla posible que cumple esa proporción es CCl₂F₂

Qué además coincide con la molecular como podemos ver en el dibujo de la molécula.

Recuerda que puedes subir las soluciones utilizando el nombre y contraseña que hemos visto en clase.
Si no sabes hacer los problemas debes buscar información en el libro y si sigues sin saber buscar una tarea alternativa en el libro o en Internet. 

Reacciones químicas con mezclas.

1.      En contra de lo que se cree habitualmente los camellos no guardan agua en sus jorobas. En realidad, lo que almacenan son grasas de las que pueden obtener energía y agua cuando escasean los alimentos y el agua. En esos casos, la grasa reacciona con el oxígeno de la respiración obteniéndose agua para su posterior consumo. Si se considera que toda la grasa es estearina, C₅₇H₁₁₀O_{6 ,} (una típica grasa animal) y que la reacción que tiene lugar es: 
2 C₅₇H₁₁₀O₆  + 163 O₂   →   114 CO₂   +   110 H₂O  
Calcula la masa de agua que puede obtener un camello a partir de 1000 g de grasa.

Solución:   Con 1780 g de grasa se obtienen 1980 g de agua    con 1kg se ontienen 1112 g de agua.

2.     Calcúlese la cantidad de cal viva, CaO, que puede prepararse calentando 200 kg de piedra caliza que contiene 95 % de CaCO₃ puro.

CaCO₃ ------    CO₃  +  CaO

Solución: En 200 kg de piedra caliza hay 95% o sea 190 kg de
CaCO_{3 puro.  En la rteacción 100g de} CaCO₃  producen 56 g de CaO  , con 190 Kg se producirán 106,4 kg de CaO.

3.  ¿Qué volumen de HCl 0'6 M se necesita para que reaccione totalmente con 4'2 g de Na₂CO₃ sólido de acuerdo con la ecuación:   

 2HCl + Na₂CO₃   →  NaCl + H₂O + CO_{2
Solución :  Con 106 g de}  Na₂CO₃  se necesitan 73 g de HCl  para 4,2 g necesitaré  2,89g de HCl puro     es decir   0,0079 moles de HCl 
Como el HCl viene mezclado en proporción 0 ,6 moles /L  necesitaré 0,013L = 13mL.

4. En el laboratorio hago reaccionar 1 g de Zn con cloruro de hidrógeno HCl. Se obtiene hidrógeno H2  y cloruro de Cinc  ZnCl2. Escribir y ajustar la reacción. Volumen de hidrógeno que se obtiene. Volumen de una disolución de cloruro hidrógeno 0,2 M que se necesita. 
Solución :  Zn  +  2 HCl  -----  H2  +  ZnCl2
con 63,5g de Zn  necesito 73 g de HCl  y produzco 2 g de hidrógeno. Como tengo 1 g de Zn necesito 1,15 g de HCl  y 0,031 g de H2.
Para el hidrógeno, que es un gas utilizo la fórmula p.V=n.R.T. tengo 0,031 g que son 0,031/2= 0,0157 moles    p=1atm  t= 23ºC    V= 0,38L=380mL.
Para el cloruro de hidrógeno 1,15 g son 1,15/36,5 =
0,0027 moles . Como viene en proporción 0,2 moles en 1 L, necesito 0,014 L = 14 mL.