Estequiometria problemas



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ESTEQUIOMETRIA
PROBLEMAS.

 Un gas natural está formado por una mezcla de n1 moles de etano y n2 moles de propano. La combustión de 24,5 lit de este gas natural, a temperatura y presión constantes de 251C y 1 at, liberan 1889 KJ.

 Calcular el número total de moles (n1 + n2) en esta muestra.

 Escribir las ecuaciones termoquímicas individuales para los procesos de combustión del etano y del propano. A continuación, escribir la expresión para el calor de combustión total de los n1 moles de etano y los n2 moles de propano.

 Calcular los valores de n1 y n2 .

DATOS. Las entalpías normales de formación (en KJ/mol) son:

Etano .... - 85 ; Propano .. - 104; CO2(g) ... - 394; H2O(l) ... - 286
 El cloruro de hidrógeno es un gas que puede ser preparado en el laboratorio por reacción entre cloruro de sodio y ácido sulfúrico concentrado, obteniendose también como producto de la reacción sulfato de sodio.

 Escriba la ecuación química ajustada del proceso que tiene lugar.

 Si partiendo de 20 g de NaCl se obtienen 5,6 g de HCl, ) Cuál ha sido el rendimiento de la reacción?.

 Si se disuelven los 5,6 g de HCl en agua, obteniendo un litro de disolución, ) Cuál será el pH de la misma ?.


 Se han preparado 36,5 g de HCl gas a partir de hidrógeno gas (obtenido por electrólisis del agua) y cloro gas.

 Escribir las ecuaciones químicas correspondientes al proceso de descomposición electrolítica del agua y a la reacción de formación del cloruro de hidrógeno.

 Calcular el volumen de hidrógeno necesario para el proceso, a 251C y 1 at de presión.

 Calcular la masa de agua electrolizada.

DATOS. M.a(Cl) = 35,5 ; M.a(O) =16 ; R = 0,082 at.l/K.mol
 Se hace reaccionar carbonato de calcio con una disolución de ácido nítrico, obteniéndose como productos de reacción dióxido de carbono, nitrato de calcio y agua.

 Escriba el proceso químico que tiene lugar.

 ) Qué volumen de dióxido de carbono, medido en C.N, se formará cuando se hace reaccionar 60 ml de ácido nítrico 2,5 M con exceso de carbonato de calcio?.

 ) Qué volumen de ácido nítrico comercial, del 64% en peso y 1,4 g/ml de densidad, se deben tomar para preparar los 60 ml 2,5 M a que se refiere en el apartado anterior ?.


 Se dispone de 0,4 moléculas-gramo de sulfuro de hidrógeno. Indique razonadamente:

 El número de átomos-gramo de hidrógeno y azufre existentes.

 El número de molecular de sulfuro de hidrógeno existentes.

 El número de átomos de azufre e hidrógeno existentes.

DATO. NA = 6,023.1023
 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.

 Determine la fórmula más sencilla para este compuesto.

 Si la masa molecular del mencionado compuesto es 43, determine la fórmula molecular del mismo.
 El sulfato de sodio y el cloruro de bário reaccionan en disolución acuosa dando lugar a sulfato de bario, sal poco soluble que precipita, y cloruro de sodio que permanece en la disolución.

 Escriba la reacción ajustada para este proceso de precipitación.

 )Cuántos moles de sulfato de bario se forman cuando reaccionan 8 ml de disolución de sulfato de sodio 0,2 M con exceso de cloruro de bario?.

 Cuántos ml de disolución de cloruro de bario 0,1 M son necesarios para obtener 0,04 g de sulfato de bario ?.





 Se hace reaccionar en un balón de un litro de capacidad y a una temperatura de 1101C, una mezcla gaseosa compuesta por 5 g de hidrógeno gaseoso y 10 g de oxígeno (gas) para dar agua en forma de vapor.

 Escriba la reacción que tiene lugar y determine la cantidad de agua que se forma.

 Determine la composición de la mezcla gaseosa después de la reacción expresada en porcentaje en peso y en fracción molar.

 Determine la presión parcial de cada uno de los componentes después de la reacción y la presión total de la mezcla, admitiendo un comportamiento ideal para los gases.


 Una mezcla gaseosa contiene 1,0 mol de etano y una cantidad desconocida de propano. Para quemar la mezcla completamente se necesitan 8,5 moles de oxígeno.

 Escribir las ecuaciones químicas que representan a las reacciones de combustión del etano y del propano.

 ) Cuántos moles de oxígeno se consumen en la combustión de 1,0 mol de etano ?.

 ) Cuál es el % en peso de propano en la mezcla inicial ?.


 Calcular el peso de dióxido de carbono que se produce al quemar 640 g de metano. ) Cuántos gramos de oxígeno se consumirán ?. ) Cuántos gramos de agua se formarán?.

DATOS. M.a(O) = 16 ; M.a8 = 12.

 Cierto hidrocarburo contiene 85,5% de carbono. Sabiendo que 8,8 g del mismo, en estado gaseoso, ocupan un volumen de 3,3 litros, medidos a 501C y 1 at, calcule:

 Su fórmula más sencilla,(empírica).

 Su fórmula molecular.

DATO. R = 0,082 at.l/K.mol


 El ácido sulfúrico concentrado reacciona con el cloruro de sodio sólido para dar cloruro de hidrógeno gaseoso y sulfato de sodio.

 Escribe la reacción que tiene lugar.

 Se hacen reaccionar 1,5 moles de ácido sulfúrico, del que se dispone como ácido del 98% en peso con 58,5 g de cloruro de sodio puro. Calcular la cantidad de disolución de sulfúrico que se ha utilizado y el volumen del gas desprendido en la reacción, medido en C.N.
 En un generador portátil de hidrógeno se hacen reaccionar 30,0 g de hidruro de calcio con 30,0 g de agua, según la reacción sin ajustar:

CaH2 + H2O ---> Ca(OH)2 + H2

Después de ajustar la reacción, calcula:

 ) Qué reactivo sobra y en qué cantidad ?.

 El volumen de hidrógeno que se produce a 201C y 745 mmHg.

 El rendimiento de la reacción si el volumen real producido fue 34 litros.

DATO. R = 0,082 at.l/K.mol
 Se dispone de una muestra de 12 g de un cinc comercial e impuro que se hace reaccionar con una disolución de ácido clorhídrico del 35% en peso y densidad 1,18 g/c.c .Como productos de la reacción se originan cloruro de cinc (II) e hidrógeno molecular.

 Escriba la ecuación química del proceso que tiene lugar.

 Determine la concentración molar del ácido.

 Si para la reacción del cinc contenido en la muestra se han necesitado 30 c.c del ácido, calcule el % de pureza, del cinc en la muestra inicial.


 La acción del ácido sulfúrico concentrado sobre cloruro de sodio conduce a la obtención de cloruro de hidrógeno gas y sulfato de sodio.

 Escriba la ecuación química del proceso que tiene lugar.

 Si el HCl(g) liberado se recoge sobre agua de forma que se obtiene un litro de disolución, cuyo pH = 1. )Qué cantidad de cloruro de sodio habrá reaccionado ?.

 ) Qué volumen de ácido sulfúrico del 98% en peso y densidad 1,84 g/c.c debe emplearse en la reacción ?.




- El cinc reacciona con el ácido clorhídrico para dar cloruro de cinc e hidrógeno. ) Qué volumen. medido en C.N, de gas se obtendrá al reaccionar 2,23 g de cinc con 100 ml de una disolución de HCl 0,5 M ?. Si se obtienen 0,25 litros de hidrógeno, medidos en C.N. ) Cuál será el rendimiento de la reacción ?.

DATOS. M.a(Zn) = 65,4 ; M.a(Cl) = 35,5


 Una mezcla gaseosa conteniendo 0,1 moles de hidrógeno y 0,12 moles de cloro reaccionan para dar lugar a cloruro de hidrógeno.

 Escriba el proceso químico que tiene lugar.

 Determine la cantidad, en gramos, de cloruro de hidrógeno que puede obtener, admitiendo un rendimiento del 100%.

 Calcule el pH de la disolución resultante de disolver en agua el cloruro de hidrógeno obtenido, de forma que el volumen de disolución resultante sea un litro.


 Una muestra comercial ,de 0,712 g de carburo de calcio (CaC2), ha sido utilizada en la producción de acetileno, mediante su reacción con exceso de agua ,según:

CaC2 + 2 H2O ---> Ca(OH)2 + C2H2

Si el volumen de gas C2H2 recogido, medido a 251C y 745 mmHg de presión, ha sido de 0,25 lit, determine:

 Los gramos de acetileno producidos.

 Los gramos de carburo de calcio que han reaccionado.

 El % de carburo de calcio puro en la muestra original.


 En la etiqueta de un frasco de ácido sulfúrico figuran los siguientes datos: densidad 1,84 g/c.c ; riqueza del 96,0% (en peso).

 Averiguar la concentración del ácido y expresarla en: Molaridad, Molalidad y Fracción molar del ácido sulfúrico. Considerar la densidad del agua = 1 g/ml.

 ) Cuántos ml de hidróxido de sodio 2,00 M se requieren para que reaccionen completamente con 10,0 ml de ácido sulfúrico del frasco ?.

 ) Cuál será el pH de la disolución resultante ?.

(J.93)

CUESTIONES TEÓRICAS.

 Igual número de gramos de O2(g) y N2(g) están situados en dos recipientes de igual volumen y a la misma temperatura. Comente las siguientes afirmaciones, indicando de forma razonada si le parecen verdaderas o falsas:

 Ambos recipientes contienen el mismo número de moles de gas.

 Hay mayor número de moléculas en el recipiente que contiene oxígeno.

 La presión es mayor en el recipiente que contiene nitrógeno.
 Justificar, brevemente, si es posible preparar una muestra de una determinada sustancia molecular en la que el número de moléculas sea inferior al que establece el número de Avogadro.
 El peso molecular del nitrógeno (N2) es 28. ) Qué significa esto?. ) Cuántas moléculas hay en 28 g de nitrógeno?. ) Cuántos átomos ?.
 Dos recipientes de igual volumen contienen dos gases A y B que presentan un comportamiento ideal. Ambos gases se encuentran a la misma temperatura y ejercen igual presión. La cantidad del gas A es 0,34 g mientras que la del gas B es 0,48 g .Si el gas B es ozono (O3). ) Cuál será, de los siguientes el gas A ?: O2 ; SO2 ; SH2 .

Razone claramente su respuesta.


CUESTIONES PRACTICAS.
 El ácido clorhídrico comercial es de una concentración 12 M. Describalos pasos que seguiría, describiendo el material a utilizar, para preparar un ácido 0,2 M a partir del producto comercial.
 Indique el procedimiento a seguir en el laboratorio, describiendo el material que utilizaría para preparar un litro de una disolución 1 M de ácido clorhídrico a partir del producto comercial que es del 36% en peso y 1,2 g/ml de densidad.

Realice los cálculos necesarios.


 Indicar con detalle los pasos a seguir en el laboratorio para obtener una disolución al 80% a partir de dos disoluciones, una al 75% y otra al 90%.
 Explica cómo prepararías en el laboratorio 100 ml de disolución 0,10 M de nitrato de calcio, si partes:

 De nitrato de calcio puro.

 De una disolución de nitrato de calcio 2,5 M.

Indica y dibuja el material que utilizarías en cada caso.


 ) Qué operación(es) realizarías y que material es necesario para preparar una disolución de HCl 0,10 M a partir de otra disolución de HCl 1,0 M ?.
 Explica cómo prepararías en el laboratorio 500 g de una disolución al 2% en CuSO4 ,si dispones de sulfato de cobre(II) pentahidratado (sólido) de fórmula CuSO4.5H2O . Indica y dibuja el material necesario.
 Se desea preparar 500 ml de disolución de ácido clorhídrico 0,5 M. Para ello dispone de ácido clorhídrico comercial del 36% en peso y densidad 1,2 g/ml. Indique las operaciones que realizaría, describiendo el material a utilizar.
 Se desea preparar un litro de una disolución 1 M de sosa (NaOH) a partir del producto comercial en cuya etiqueta se especifica una pureza del 98% . Indique el procedimiento a seguir, describa el material a utilizar y determine los gramos de producto comercial que debe tomar.
 Se desea preparar un litro de disolución de ácido clorhídrico 1 molar a partir del producto comercial consistente en una disolución del 36% en peso y densidad 1,2 g/c.c . Indique el procedimiento a seguir, describa el material a utilizar y determine el volumen de ácido concentrado que debe tomar.
 Se desea realizar una comprobación experimental de la ley de la conservación de la masa a través de la reacción:

Na2CO3(s) + 2 HCl(ac) ---> 2 NaCl(ac) + CO2(g) + H2O(l)

y en la que se parte de 1 g de carbonato de sodio. Indique el procedimiento a seguir, describa el material a utilizar y determine el número de litros de CO2 que ,medidos en C.N, obtendría en el proceso.
 Indique el procedimiento a seguir y describa el material a emplear en la preparación de un litro de disolución de hidróxido de sodio con una concentración aproximada de 0,1 M. Si 10 ml de esta disolución, en su valoración con una disolución de ácido clorhídrico 0,105 M necesitan 9,2 ml de este ácido. )Cuál es la concentración exacta de la disolución de hidróxido de sodio ?.
 Se desea preparar 100 ml de una disolución de hidróxido de sodio 0,1 M a partir del producto comercial. Indique el procedimiento a seguir, describa el material a utilizar y determine la cantidad en gramos de dióxido de sodio que debe tomar.
 A partir de ácido clorhídrico comercial de densidad 1,18 g/ml y 36% en peso de riqueza, se desean preparar en el laboratorio 500 ml de una disolución 0,5 M y posteriormente 100 ml de otra disolución 0,1 M a partir de la anterior. Indique el procedimiento a seguir y describa el material a utilizar. Si se mezclan las dos disoluciones preparadas y considerando que los volúmenes son aditivos.) Cuál será el pH de la mezcla final ?.

(J.93)







ESTEQUIOMETRIA Selectividad Galicia Química C.O.U H.C.B.


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