TRILCE
Capítulo
ESTE STEQQUI UIOOM ETRÍ TRÍAA I
19
17 43 A nto nto ine L aur au rent D e L avo isier nace na ce en Par Pa rís. 1768 17 68 E s no m brad brado o m iem bro bro d e la A cadem ia de d e las C iencias de Parí París graci gracias a un en sayo sobr sob re la m ejo ra d e las técnicas écnicas del alu m b rad o p úb lico. E se m ism o año añ o ent e ntr ró a fo rm ar par pa rte de de la Ferm Ferm e G enér ené rale, un cons con so rcio pri privad o encargad encargad o d e la r recaud ecaud ació n d e im pu est esto s. 17 73 E m pleand ean d o la bal b alanz an za, m ues ue stra d e un m o d o ind iscutible qu e to d a com bu stió n en elaire resulta d e u n a co m b in ació n con co n u n a p arte d el aire. L a teo ría d el flo gisto recib e así a sí u n d u ro go lpe. pe . Masa. 177 4 C om prueba prueba experim entalm ente la Ley de Conservaci ón de la Masa. 17 77 Id ent en tifica el o xígeno gen o y el e l h id ró geno gen o en el aire. C o n trae m atr atrim o nio nio con M ari arie A n ne P ierrette P au lze. 17 80 E n col co labo ab o ración con o tros quí qu ím icos frances an ceses es, , L ou is B ern ern ard ard G uyt uy ton de M o rveau (1 73 6 -18 16 ), C lau d e L o uis B Ber ert th o llet (17 48 -182 18 2 2) y A nto nto ine Fran Françoi çois s d e Fo urcr urcro y ( (17 17 5 518 08 ), com ienza la el e labo ab o ració n d e u n sistema lógico de no menclat ura q uímic a, basado en la id ea d e element o quími co . E ste trab ajo ajo le o cup cup ará lo s siete ete añ o s sigui gu ient en tes. 1 78 1 E stabl ab lece la com co m po sició n d el gas ga s carb carb ó nico. 1 78 7 E n 17 87 triun fa la R evo lució n Francesa. Po r ent en to nces, L avo isier o cupab cup aba a o tro cargo cargo pú blico en la A d m in istració n R eal d e P ó lvo ras, d o n d e a act ctú o com co m o d irecto r c ci ient en tífico, con co n d erech erecho o a vivir en el arsen arsenal al, d o n d e in staló su lab o rato ato rio p erso n al. E ste lab o rato ato rio se encuen encu ent tra a act ctu alm ent en te en el M u sée N ati atio n al d es Techn Tech n iq ues,en P arís.L a d dem em o lició n d e L a B astilla con co n tó con co n e el l asesor aseso ram ient en to d e L avo av o isier para evi evitar a lo s o b reros la a acci cció n d e lo s gases ga ses n o civo s q ue se despren desprend d ían . 1790 17 90 E s no m brad brado o m iem bro bro d e la com isió n para para el est establecim iento ento d el nuevo nu evo sistem a d e pes p esos os y m edida edidas s. 1 79 1 E s no m brado brad o secretari ario d el tesoro esoro francés. an cés. 1 79 3 A p esar d e su pr p restigio in terna ernaci cio n al, es det de teni en id o jun to a o tro s m iem bros de la recaud ació n d e im pu esto s bajo bajo la acusaci acu sació n d e at a tent en tar con tra la salu d p ú b lica. 1 79 4 L avo av o isier, com o fun cio nar na rio d e la m o nar na rqu ía, fue cond co nd enad en ad o a m uer ue rte y ej e jecutad ecutad o en la gu g u illo tina en Par Pa rís. I.
L eyes ey es Po n d erales
a.
L ey e y d e C o n se se r va va ci ci ó n d e l a M at at e r i a (L (L av a v o i ss ss i er er ) L a m ater ateri ia no n o se crea n i se dest d estru ye, ye , sólo se tran sfo rm a.
b.
L ey ey d e P r o po p o r c i on o n es es D e fifi n id i d as as ( Pr Pr o u st st ) L a m asa o las m o les en u na ecuació n q uím ica m ant an tienen en en u na relació n const co nstant an te.
c.
L ey ey de d e P r op o p o r c io i o n es es M úl úl t i p l es es ( D al al t o n) n) Par Pa ra com co m pu est esto s binar na rio s se cum ple qu e m ientr entras la m asa de uno u no d e lo s elem ento ento s perm anece an ece co co nstant an te, la m asa del o tro varía en p ro po rció n a nú m ero ero s ent en tero ero s.
* E jem plo: C l+ 1 C l+ 3 C l+ 5 C l+ 7 d.
O -2 O -2 O -2 O -2
C l2 O C l O 2 3 C l O 2 5 C lO 2 7
Wentzel entzel - Richt er « Propo rcio nes Recí Recíproc as» as» E n u na ecuació n qu ím ica el núm nú m ero ero d e equi eq uivalentes entes d e to d o s lo s co co m po nen tes so n igual gu ales. es.
A
+
B
®
C
+
D
#Eq A = #Eq B = #Eq C = #Eq D
18 1
Química
P R O B L E M A S P RO P U E S T O S
01. Ind iqu e la cantidad de propo siciones verdad eras en: ( ) D alton proporciones m últiples. ( ) R ichter proporciones recíprocas. ( ) Proust conservación de la m ateria. ( ) Lavoissier proporciones definidas. a) 0 d) 3
b) 1 e) 4
c) 2
b) 2 e) 5
c) 3
03 . ¿C uán tos gram os de ó xido ferroso se form an a partir de 16g de o xígeno? P.A . (Fe = 56, O = 16) Fe + O 2 FeO a) 72 g d) 56 g
b) 144 g e) 86 g
a) 6 d) 48
b) 12 e) 32
c) 24
b) 6 e) 21
b) 4,35 e) 10,86
a) 12 g d) 6 g
b) 3 g e) 8 g
c) 18
06 . D eterm inar elnúm ero de m oles de agua que se form an al quem arse 5 m oles de m etano (C H 4). P.A . (C = 12 , H = 1, O = 16) C H 4 + O 2 C O 2 + H 2O b) 10 e) 7,5
c) 15
A l H C l A lC l3 a) 7 d) 9
b) 6 e) 4
b) 20 e) 15
c) 30
08 . D e acuerdo a la ecuación: C (s) + H 2O (g) C O (g) + H 2(g) D eterm inar cuántas m oles de carbono se necesita para preparar 6 gram os de hidrógeno gaseoso. P.A . (C = 12 , O = 16, H = 1)
18 2
H2
c) 5
12 . ¿C uántas m oles de K C lO 3 se tienen q ue descom po ner para o btener 9 m oles de o xígeno ? C onsidere la reacción
K C l O 2
a) 10 m oles b) 6 m oles d) 4 m oles e) 7 m oles
c) 5 m oles
13 . ¿C uántas m oles de C O 2 se o btienen por la reacción de 2 m oles de gas prop ano en:
a) 2 d) 8
O2
C O 2 H 2O ?
b) 6 e) 10
c) 12
14 . ¿C uán tas m oles de cloruro d e am onio se obtienen a partir de una m olde H C lcon suficiente am oniaco? C onsidere la reacción :
07 . ¿C uántas m oles de agua se form an a partir de 40g d e hidrógeno gaseoso? P.A . (H = 1, O = 16) H 2(g) + O 2(g) H 2 O (l) a) 10 d) 40
c) 4 g
11 . ¿C uántas m oles de H C I se necesitan p ara com binarse con 3 m oles de átom os de alum inio?
C 3H 8
a) 5 d) 20
c) 6,51
K C lO 3
05 . ¿C uán tos gram os de hidrógen o se necesitan para form ar 68 gram os de am oniaco? P.A .(N = 14, H = 1) N2+ H2 NH 3 a) 12 d) 24
c) 3
10. D e acuerdo a: 2A l+ 6H C l 2A lC l3 + 3H 2 ¿C uá l es el peso de hidrógen o qu e se fo rm ará al reaccionar 108 gram os de alum inio, sila reacción tiene un a eficiencia d e 50% ? P.A . (A l= 27; C l= 35,5; H = 1)
c) 28 g
04 . ¿C uán tas m oles de H C l(ácido clorhídrico) se form an a partir de 12 m oles de hidrógeno gaseoso? P.A . (C l= 35,5; H = 1) H 2 + C l2 H C l
b) 2 e) 5
09 . C uán tos gram os de hidrógeno se ob tienen alreaccion ar 100 g de sod io, según: P.A . (N a = 23, O = 16, H = 1) 2N a + 2H 2O 2N aO H + H 2 a) 2,17 d) 8,69
02. ¿C uántas m oles de nitrógeno se necesitan para preparar 4 m oles de am oniaco (N H 3)? P.A . (N = 14, O = 16) N2+ H2 NH 3 a) 1 d) 4
a) 1 d) 4
H C l N H 3 a) 2 d) 5
b) 3 e) 1
N H 4C l
c) 4
15 . Si reaccionaron 2 g d e h idrógeno con suficiente O 2 hallar la m asa de agu a obtenida. C onsidere la reacción.
H2 a) 36 d) 54
b) 9 e) 17
O2
H 2O
c) 18
TRILCE
16 . H allar la m asa d e am on iaco o btenida sireaccion a 14g de nitrógen o con suficiente H 2 . C onsidere la reacción:
N 2 H 4 a) 68 d) 9
b) 34 e) 72,00
NH3
c) 17
17 . D eterm inar la m asa de agua form ada p or la com bustión com pleta de 56g d e gas etileno. C onsidere la reacción:
C 2H 2 O 2 a) 38,76 d ) 5 2,42
b) 40,20 e) 6 0,17
c) 35,67
de carburo de alum inio sila reacción es:
A (O H )3 C H 4 ?
M asas atóm icas: Al= 27, C = 12, H = 1 a) 18 d) 24
b) 16 e) 12
19 . ¿C uán tos litros de N H 3 se prod ucen a p artir de 6 0
a) 240 d) 120
b) 360 e) 140
H2
NH3?
c) 60
de O 2 de acuerdo a la siguiente reacción:
a) 12,6 L d) 8,8
O2
b) 7,6 e) 8,6
Fe 2 O 3
SO 2
c) 9,8
21 . Se tienen 4 m oles de átom os de sod io ¿Q ué cantidad de hidrógeno se obtiene cuando reacciona con agua:
N a H 2O a) 1 g d) 6
b) 2 e) 7
NaOH
H2?
c) 4
22. ¿C uántos gram os de o xígeno se o btend rá p or la descom po sición d e m edia m ol de clorato de po tasio según: K C lO 3 a) 14 g d) 34
m .A .[ K = 39, C l= 35,5]. K C lO 3 (s) K C l(s) + O 2 (g) b) 90.16 e) 4 5,2 9
c) 68,6
26. Se quem a 1,6 g de m etano, C H 4 , con exceso de oxígeno. D eterm ine ¿cuántas m oles dióxido de carbo no se form an según la siguiente ecuación? C H 4 + O 2 C O 2 + H 2O a) 0,0 1 m o l d) 0,02
20 . ¿C uán tos litros de SO 2 se obtendrán a partir de 12,1L
FeS 2
25 . ¿C uántos gram os de oxígeno gaseoso se prod uce en la descom po sición d e 20 0 gram os de clorato de po tasio, K C lO 3?
a) 78,3 g d ) 8 6,6 5
c) 20
litros de nitrógeno segú n: N 2
24 . E l siguiente enunciad o: "Si dos elem entos form an diferentes com pu estos y las m asas de uno de ellos com binad os con una cantidad fija del otro elem en to están, en tre sí , en una relación de núm ero enteros sim ples, correspon de a: a) La ley de L avoisier. b) La ley d e P roust. c) La ley de D alton. d) La ley de G ay L ussac. e) L a ley d e W enzel- R itcher.
C O 2 H 2O
18. ¿C uántos gram os de C H 4 se obtienen a partir de 36g
A l4 C 3 H 2O
a) La ley de L avoisier. b) La ley d e P roust. c) La ley de D alton. d) La ley de G ay L ussac. e) L a ley de W enzel-R itcher.
b )0,1 e) 0,2
c) 1
27 . Se q uem a 4,6 gram os de sod io m etálico con exceso d e oxígeno. ¿C uántas unidades de fórm ula d e ó xido de sodio, N a 2O , se form ará en d icha reacción? D ato: m .A . [N a = 23] a) 3,01 15 .10 23
b) 1,8069.10 24
c) 6,023.10 22
d) 6,02 3.10 23
e) 6,02 3.10 24 28 . Se prod uce la com bustión del C H 4(g) según: C H 4 + 2 O 2 C O 2 + 2 H 2 O + 2 1 2 k cal ¿C uántos gram os de C H 4 se deben qu em ar para producir 800 kcal de energía? a) 32 g d) 67,36
b) 64 e) 72
c) 60,38
K C l O 2 ?
b) 24 e) 54
c) 44
23 . E n el siguiente enunciado: "U n com pu esto qu ím ico ind epen diente de su o rigen, tiene una com posición co nstan te d efinida e invariable", correspo nde a:
29 . ¿C uán tos gram os de azufre se obtend rán po r oxidación com pleta de sulfuro d e hidrógeno con 94,5 gram os de ácido nítrico según la ecuación quím ica sin balan cear:
H N O 3 H 2S N O m .A .: N = 14; S= 32; O = 16 a) 36 g d) 144
b) 72 e) 28,8
H 2O
S ?
c) 48
18 3
Química
30. ¿C uán tos gram os de hidrógen o se obtienen al reaccionar 10 0 g de sodio co n agua? M asa atóm ica: (N a= 23; H = 1; O = 16). a) 2,17 d) 8,69
b) 4,35 e) 10,86
c) 6,51
a) 2,4 d) 3,6
31. Po r m ol de agente oxidan te, calcular la can tidad de agua si:
HNO3 a) 1 d) 4
H 2S
b) 2 e) 5
NO
S H 2O
c) 3
32 . ¿C uán tos gram os de hidrógen o resultan al reaccionar 24 ,4 g de hidruro d e calcio con 19,6 g d e agua? m .A. (C a= 40;H = 1; O = 16) a) 1,16 d) 0,58
b) 1,06 e) 2,18
c) 1,09
33 . Señale el enunciado correcto: a) L a ley d e L avo isier es la ley d e los volúm enes gaseosos. b) La ley d e L avo isier es la ley d e los pesos que se distribuyen. c) La ley de Lavo isier expresa que las com binaciones se verifican en proposiciones fijas e invariables. d) La ley de Lavo isier o d e G ay L ussac trata d e los volúm enes. e) La ley de L avoisier o ley d e la conservación d e la m ateria. 34. Ind icar la ley quím ica que se verifica notablem ente a partir de la form ación de los siguientes com puestos: C l2O ; C l2O 3; C l2O 5; C l2O 7 a) C on servación de m asa. b) Proporciones definidas. c) Proporciones recíprocas. d) Proporciones m últiples. e) Equivalen te electroquím ico. 35 . ¿C uán tas m oles de cloruro de p otasio se form arán al descom po nerse 24 m oles de clorato de potasio, si el rendim iento d e la reacción es del 75 % ? P.A . (K = 39; O = 16; C l= 35,5) K C lO 3 KC l+ O 2 a) 24 d) 9
b) 32 e) 12
c) 18
36. ¿C uántos gram os d e hierro se d eben tratarcon suficiente ácido clorhídrico p ara form ar 4,5 m oles de hidrógeno gaseoso? P.A . (Fe = 56; O = 16; H = 1; C l= 35,5) Fe + H C l FeC l3 + H 2 a) 168 d) 224
18 4
b) 112 e) 212
37 . ¿C uántas m oles de anhídrido (C O 2 )se form arán a partir de 60 0g de u n m ineralque contiene 50% de C aC O 3, si la eficiencia de la reacción es del 80% ? C a C O 3 C aO + C O 2
c) 56
b) 1,2 e) 1,8
c) 3
38 . ¿C uán tos gram os de N aC lse prod ucirá de 1 00g d e N aO H de 80 % de pu reza H C l? (N a = 23; C l= 35,5; O = 16) N aO H + H C l N aC l+ H a) 117 d) 234
b) 468 e) 334
de la reacción con suficiente
2O
c) 58,5
39 . H allar el peso d e ácido al 80 % de pu reza necesario para neutralizar 240g de soda caústica. P.A .(N a = 23,H = 1,O = 16,S = 32) N aO H + H 2SO 4 N a2SO 4 + H 2O a) 367,5g d) 624
b) 294 e) 224,7
c) 235,2
40. ¿C uántos kg de H N O 3 al 90 % de pureza reaccionará con 595g d e estaño, según: (Sn = 119; O = 16; H = 1;N = 14) Sn + H N O 3 SnO 2 + N O 2 + H 2O ? a) 1,4 d) 2,6
b) 2,3 e) 3
c) 1,8
41 . D eterm inar la cantidad de m ineral que contiene 7 0% d e M n O 2, para obtener 25 g d e cloro, utilizand o H C l concentrad o, según: (O = 16;H = 1;C l= 35,5;M n = 55) M nO 2 + H C l C l2 + M nC l2 + H 2 O a) 20,3g d) 43,8
b) 53,8 e) 41,8
c) 40,8
42. Sialreaccionar7 g d e h idrógeno gaseoso con suficiente oxígen o se obtuvo 5 0,4 g d e agu a. D eterm inar la eficien cia d e la reacción. a) 70% d) 85%
b) 80% e) 75%
c) 90%
43 . Se som ete a ferm entación 360 g de glucosa (C 6 H 12 O 6 ), segú n la siguiente reacción: C 6H 12 O 6 C 2H 5O H + C O 2 y se obtuvo 92 g de etano l (C 2H 5 O H ), ¿cuáles elporcentaje de rendim iento de la reacción? a) 40% d) 45%
b) 50% e) 55%
c) 68%
44. E n el proceso para la o btención de bisulfato de sod io, la p rim era etap a co nsiste en la siguiente reacción: N aC l+ H 2SO 4 N a H S O 4 + H C l
TRILCE
el ácido sulfúrico usado es de u n 8 0% de pureza y se sum inistra un 5% en exceso del estequióm etro. C alcular elácido sum inistrad o po r tonelad a d e sal(N aH SO 4). (N a = 23; C l= 35,5;H = 1;O = 16; S = 32) a) 1099T n d) 1,1
b) 2,2 e) 0,9
c) 3,3
45 . 150 toneladas de Fe2O 3 se procesan en un alto ho rno donde el80% delhierro se recup era en form a d e lingote de hierro crudo que con tiene 92% de hierro. C alcular la m asa total de los lingo tes en toneladas.La reacción en elalto horno es: (C = 12; O = 16; Fe = 56) Fe2O 3 + C O Fe + C O 2 a) 114 d) 100
b) 111 e) 109
c) 91,3
46 . ¿Q ué volum en de oxígeno a cond iciones de 127 ºC y 1,5 atm se producirá por la d escom posición total de 245g d e clorato de po tasio? (K = 39;C l= 35,5; O = 16) K C lO 3 KC l+ O 2 a) 65,6 lt d) 61
b) 68,8 e) 70,6
c) 62,4
b) 65,2% e) 82,3%
c) 76,9%
48. U na m uestra de M gO puro ha sido prim eram ente disuelta en ácido clorhídrico para d ar una solución de M gC l2 . Po sterio rm en te se h ace precipitar to d o el m agnesio en form a de M g 2P 2 O 7.Siel precipitado puro y seco tiene una m asa de 5,55 g, calcular la m asa en gram os de un a m uestra original de M gO . D ato: (M g = 24, P = 31) a) 0,6 g d) 2
b) 1,3 e) 5,4
52. S i se tiene m uestras de C O 2 prove nien tes d e la atm ó sfera m arcian a y d e la a tm ó sfera terrestre, entonces, deben cum plir con la ley d e P roust. ( ) 53. Lo s óxidos: C l2 O , C l2 O 3, C l2 O 7, verifican la ley de D alton. ( ) 54 . H allar el volum en d e hidrógeno que en condicion es norm ales se podrá o btener con 62 ,1 g de P lom o M .A . (Pb )= 207.
P b H B r P b B r4 a) 12,66 L d ) 1 6,7 7
b ) 10 ,1 1 e) 1 4,3 3
c) 1,6
V E RD A D E R O - FA L S O . C alificar cada uno de los siguientes enu nciad os com o falso (F) o verdad ero (V ), según corresponda:
49. Los reactivos se tienen q ue consum ir en u na reacción quím ica necesariam ente. ( ) 50. Los reactan tes determ inan el rendim iento real de las reacciones quím icas. ( )
H2
c) 1 3,44
55. ¿C uántos litros de gas hidógeno a con diciones norm ales se producirán a partir de 86 gram os de alum inio po r acción del ácido sulfúrico, en la sigu ien te reacción:
A l H 2SO 4
47 . U na m ezcla de óxido de sodio (N a 2 O ) y óxido de bario (B aO ) que pesa 6,5 g se disuelve en agua y luego se trata esta solución con ácido sulfúrico diluído.E lsulfato de bario form ad o precipita, pero el sulfato de sodio es soluble y p erm an ece en solución. E lsulfato de bario se reco lecta por filtración y una vez seco; se encuen tra que pesa 7,61 g.¿Q ué porcentaje de la m uestra o riginal de los óxidos m ezclad os es óxido de bario? P.A . (B a = 137,3; O = 16; S = 32; N a = 23) a) 23,1% d) 50%
51. E l rend im iento teórico determ ina la m áxim a cantidad de productos qu e se puede form ar en u na reacción quím ica determ inada. ( )
a) 50,3 d ) 1 09 ,6
A l2 (SO 4 )3 H 2 ?
b) 148,9 e) 1 07 ,0
c) 25,7
56 . D eterm ine la m asa m olar de u n h idrocarbu ro de la fo rm a C n H 2n sabiend o qu e en su com bu stió n com pleta se ob tiene su con tracción de volum en igual a 5/11,sin considerarse elagua por encontrarse en estad o líquido. a) 42 d) 39
b) 36 e) 46
c) 82
57. A lhacer saltar chispas eléctricas en elseno de 1 litro de oxígeno, si elvolum en se reduce a 97 6 cm 3 alm ed irlo en las m ism as cond iciones de avogad ro. H allar eltanto po r ciento d e oxígeno no transform ado en ozono. a) 16,1% d ) 92 ,8%
b) 83,9% e) 1 4,3 %
c) 7,2%
58 . Se hace estallar un cierto volum en d e un a m ezcla d e hidrógeno y oxígeno, el gas residual que es oxígeno al vo lver a las condiciones iniciales ocupa una cuarta p arte d el vo lu m en in icial. ¿C alcular la co m p o sició n vo lum étrica d e la m ezcla o riginal? a) 60 % H 2
b) 60 % O 2
d) 70 % H 2
e) 50 % H 2
c) 40 % O 2
59 . A l pasar un a m ezcla estequ iom étrica de nitrógeno e hidrógen o a través de un con vertidor de co ntacto, reacciona el10% de vo lum en de nitrógeno. C alcular la com posición volum étrica d e la m ezcla saliente. A sum ir
18 5
Química
condiciones de avogad ro a) 5,26 % N 2
b) 23 ,68 % N H 3
c) 71,06 % H 2
d) 62,61 % H 2
e) 51,6% N 2 60. E letileno gaseoso reacciona con el hidrógeno gaseoso en presencia d e platino qu e actúa com o catalizador; form án dose etano, según:
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C 2 H 4(g)+ H 2(g)
pt
C 2 H 6(g)
U na m ezcla de etileno e hidrógeno, en la que se sabe que hay m ás hidrógeno qu e etileno, tiene una presión de 52 torr. D espués de pa sar la m ezcla a través del catalizador la presión descendió a 34 torr. ¿D eterm ine la co m posición vo lum étrica d el etileno en la m ezcla inicial? a) 50% d ) 21 ,6%
b) 65,4% e) 34 ,6%
c) 45,3%
TRILCE
laves Claves 01.
c
31.
b
02.
b
32.
e
03.
a
33.
e
04.
b
34.
d
05.
a
35.
c
06.
b
36.
a
07.
b
37.
a
08.
c
38.
a
09.
b
39.
a
10.
d
40.
a
11.
d
41.
d
12.
b
42.
b
13.
b
43.
b
14.
e
44.
d
15.
c
45.
c
16.
c
46.
a
17.
a
47.
c
18.
e
48.
d
19.
d
49.
F
20.
d
50.
V
21.
c
51.
V
22.
b
52.
V
23.
b
53.
V
24.
c
54.
c
25.
a
55.
e
26.
b
56.
a
27.
c
57.
a
28.
c
58.
c
29.
b
59.
d
30.
b
60.
d
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