TALLER QUÍMICA 3 ESTEQUIOMETRIA BÁSICA 1.- Tenemos 9 gramos de aluminio que reaccionan totalmente con ácido sulfúrico (H 2SO4) y originan sulfato de aluminio (Al2(SO4)3) e hidrógeno (gas). Calcula: Cuántos gramos de sulfato de aluminio se forman. (Sol: 57 g )
2.- El nitrógeno (N 2) y el hidrógeno (H 2) se combinan para dar amoniaco (NH 3). Calcula cuántos gramos de nitrógeno se necesitan para obtener 68 g de amoniaco. (Sol: 56 g)
3.- El clorato potásico (KClO 3) es uno de los componentes de la pólvora. Se descompone por la acción del calor, produciendo cloruro potásico (KCl) y oxígeno. Si se descomponen 24,5 g de clorato potásico: a) Calcular el número de moles de la sustancia dada. (Sol: 0,2 moles ) b) Calcular los gramos de cloruro de potasio. (Sol: 14,8 g )
4.- En la reacción de combustión del butano. ∆
10 + → + a) Cuántas moles de O 2 reaccionan con 50 moles de butano? (Sol: 325 moléculas ) b) ¿Qué masa de butano reaccionará con 104 g de oxígeno? (Sol: 29 g ) c) ¿Cuántos moles de oxígeno serán necesarios para obtener 2 moles de agua? (Sol: 2,6 moles )
5.- En la formación del dióxido de carbono a partir de carbono y oxígeno gaseoso, ¿cuántos gramos de oxígeno reaccionan con 1 g de carbono? (Sol: 2,6 g )
6.- Calcula la cantidad en gramos de hidrógeno necesaria para reaccionar con 5 moles de oxígeno en la síntesis del agua. (Sol: 20 g) 24
7.- A 25 ºC la reacción entre el F 2 y el HCl para dar HF y Cl 2 es completa. Si se parte de 6,022x10 moléculas de F 2 y una cantidad suficiente de HCl, ¿cuántas moléculas de HF y cuantos gramos del mismo se pueden producir como máximo? 24 (Sol: 1,2044x10 moléculas, 400 g de HF)
8.- Una de las etapas de la obtención del vino es la fermentación de la glucosa C 6H12O6 de las uvas, que produce etanol (C2H6O) y dióxido de carbono: a) ¿Qué masa de glucosa glucosa se necesita para para obtener 9,2 g de etanol? (Sol: 18 g) b) ¿Cuántas moléculas de CO 2 se formarán a partir de 3 Kg de glucosa. (Sol: 2x10
25
moléculas)
9.- El carborundo es el nombre comercial de una sustancia que, debido a su elevada dureza, sólo superada por el diamante, se emplea en las cabezas de las máquinas perforadoras, como abrasivo en las lijas y para cortar el vidrio. La sustancia química que lo forma es el carburo de silicio –SiC-, y se obtiene calentando a elevadas temperaturas la arena común (SiO2) con carbón en un horno obteniéndose Monóxido de carbono y carburo de silicio. ¿Qué masa de carburo de silicio se obtiene al calentar 1 Kg de arena pura con un exceso de carbono? (Sol: 666,66 g )
10.- El pasó final en la producción del metal cromo consiste en la reacción del óxido de cromo (III) con silicio a alta temperatura: ∆
2 () + 3() → 4() + 3 3 () a) ¿Cuántos moles de Si reaccionan reaccionan con 5 moles de Cr 2O3? (Sol: 7,5 moles) b) ¿Cuántos moles de cromo metálico se forman? (Sol: 10 moles.)
11.- El clorato de potasio, KClO 3, se obtiene por la acción del cloro sobre una disolución de hidróxido de potasio KOH en caliente, según la reacción:
+
∆
→ + +
a) Calcula la cantidad de KClO 3, en mol, que se obtiene al reaccionar 10 mol de KOH con la cantidad suficiente de Cl 2. (Sol: 1.67 mol ) b) Calcula la cantidad de moles de cloro, que reacciona completamente con 5 mol de hidróxido de potasio. (Sol: (Sol: 2.5 moles)
12.-¿Qué masa y cantidad en moles de sulfuro de cobre (CuS) se obtiene al hacer reaccionar 64 g de azufre con la cantidad adecuada de cobre? ( Sol: 191 g y 2 moles.)
13.- ¿El hidrógeno y el oxígeno moleculares reaccionan entre sí para formar agua. ¿Cuántos moles y gramos de agua se formarán a partir de 100 g de hidrógeno? (Sol: 900 g y 50 mol es.)
14.- En un horno se produce la siguiente reacción:
+
∆
→ +
a) Calcula la masa de Dióxido de azufre, que se obtiene al reaccionar 514 g de Bi 2S3 con la cantidad suficiente de O 2. (Sol: 192 g SO 2) b) Calcula la masa de oxígeno, que reacciona completamente con 5 mol de Bi 2S3. (Sol: 720 g O 2)
15.- La aspirina C 9H8O4, se obtiene por reacción del ácido salicílico, C 7H6O4, con anhídrido acético, C 4H6O9. La ecuación de la reacción es:
7 + → 9 8 + ¿Cuántos gramos de cada reactivo se necesitan para obtener 45 g de aspirina? (Sol: 34,5 g 7 ; 25,5 g. )
16.- Por combustión del gas propano (C 3H8) se forman 120 moles de dióxido de carbono. Calcula la masa de gas propano que se necesita. (Sol: 1760 g)
17.- Por combustión del gas pentano (C 5H12) se forman 54 g de vapor de agua. Calcula la masa de gas pentano que se necesita. (Sol: 36 g)
Reactivo limitante
18.- Identifica el reactivo limitante en cada una de las combinaciones de reactivos indicadas en las siguientes ecuaciones químicas balanceadas: a) SnO2 +
2C
→
Sn + 2 CO
(3 moles) (7 moles) b) 4 P
+
(6 moles) c) 2 Fe
+
(3 moles)
5 O2
→
2 P2O5
(7 moles) 3 Br 2
→ 2 FeBr3
(4,5 moles)
(Sol: a) SnO2, b) P, c) No hay reactivo Límite)
19.- El vinagre (HC 2H3O2) y el bicarbonato (NaHCO 3) reaccionan produciendo burbujas de gas (dióxido de carbono): HC2H3O2 (ac) + NaHCO3 (s) → CO2 (g) + NaC2H3O2 (ac) + H2O (l) Si 5.00 g de vinagre reaccionan con 5.00 g de bicarbonato. ¿Cuál es el reactivo limitante? (Sol: Bicarbonato)
20.- El amoniaco es una sustancia de amplísimas aplicaciones industriales, y se usa habitualmente como producto de limpieza. Se obtiene a partir de sus elementos, nitrógeno e hidrógeno, en estado gaseoso. Si en un recipiente cerrado se introducen 12 moles de hidrógeno y 10 moles de nitrógeno, ¿cuál es la cantidad máxima en moles de amoníaco que se podría obtener? (Sol: 8 moles )
21.- Si se hacen reaccionar 9 moles de cloro y 6,5 moles de aluminio para formar AlCl
¿Cuántos gramos de AlCl 3 se formarían y qué cantidad del reactivo en exceso sobrarían? (Sol: Se forman 801 g de AlCl 3 y sobran 27 g de Al) 3,
22.- Al tratar 9 g de Ca con exceso de oxígeno se forma CaO, que se hace reaccionar con 0,25 moles de CO 2. ¿Cuántos gramos de CaCO 3 se formarán? (Sol: 22,5 g )
23.- El metanol (CH 3OH), que se puede utilizar como combustible, se obtiene mediante la reacción entre el monóxido de carbono y el hidrógeno. Calcula la masa en gramos de metanol que se podría obtener como máximo cuando se mezclan 5 moles de CO y 8 moles de H 2. (Sol: 128 g )
24.- Si reaccionan 200 g de ácido hiposulfuroso con 156 g potasio se obtiene hiposulfito de potasio e hidrógeno gas.
+
→ +
¿Cuál es el reactivo limitante y cuanto sobra del otro? (Sol: El potasio y sobran 68 g de ácido hiposulfuroso)
25.- El sodio reacciona violentamente con el agua desprendiendo hidrógeno gaseoso y formando hidróxido de sodio. Cuando reaccionan 2,3 g de sodio con 100 g de agua, calcula: a) El reactivo limitante de la reacción y la cantidad de reactivo sobrante. (Sol: el sodio y sobran 98,2 g de agua) b) Los gramos de hidróxido de sodio formados. (Sol: 4 g)
Rendimiento
26.- Una muestra de zinc metálico de 32,7 g se calienta hasta que se vaporiza y a continuación se quema con exceso de oxígeno. Una vez que la reacción ha terminado se recogen 36.63 g de óxido de zinc. Calcula el rendimiento de la reacción. (Sol: 90 %)
27.- Una muestra de 21 g de propeno (C 3H6) se hace reaccionar con exceso de bromuro de hidrógeno (HBr) y se obtienen 49,2 g de 2-bromopropano (C 3H7Br). Calcula el rendimiento de la reacción. (Sol: 80%)
28.- La masa de SbCl 3 que resulta de la reacción de 30,5 g de antimonio y 21,27 g de cloro es de 22,815 g. + 6 → 4 ¿Cuál es el rendimiento? (Pesos Atómicos: Sb = 121,8, Cl = 35,45) (Sol: 50 %)
29.- El cloruro de calcio reacciona con nitrato de plata para producir un precipitado de cloruro de plata: CaCl2 (ac) + 2 AgNO 3 (ac) → AgCl (s) ↓ + Ca(NO3)2 (ac)
En un experimento se obtienen 1,8375 g de precipitado. Si el rendimiento teórico del cloruro de plata es 2,45 g. ¿ Cuál es el rendimiento en tanto por ciento? (Sol : 75%)
30.- Para obtener bromobenceno, C 6H6Br se mezcla benceno C 6H6, con bromo Br 2, según la reacción:
+ → 5 + a) Calcula la cantidad teórica de bromobenceno obtenida a partir de 26 g de benceno y un exceso de bromo. (Sol: 60,35 g) b) Si solo se obtienen 41,84 g de bromobenceno, ¿cuál es el rendimiento porcentual de la reacción? (Sol: 80 %)
31.- El óxido de titanio (IV), TiO 2, es una sustancia blanca, muy utilizada como pigmento en pinturas, que se produce por adicción sulfúrico sobre el mineral ilmenita (FeTiO 3):
+ → + + En un proceso determinado, se obtuvieron 2600 g de TiO 2 a partir de 7,6 kg de FeTiO 3. ¿Cuál fue el rendimiento de la operación? (Sol: 65 %)
32.- Cuando 42,4 g de óxido de hierro (III) reaccionaron con un exceso de monóxido de carbono, se forman 31,5 g de hierro. La ecuación de la reacción es:
+ → + ¿Cuál es el rendimiento porcentual de la reacción? (Sol: 75%) Pureza
33.- Una piedra caliza tiene una pureza en CaCO 3 del 75%. ¿Cuántos gramos de cal viva (CaO) se obtendrán por descomposición térmica de 200 g de la misma? (Sol: 84 g) ∆
→ + 34.- En la reacción de neutralización del ácido clorhídrico con hidróxido de calcio: ∆
+ () → + Se utilizan 350 gramos del ácido clorhídrico 73% puro. Calcular: a) La cantidad de cloruro de calcio obtenida. (Cl= 35,5 uma, Ca= 40 uma) (Sol: 388,5 g) b) Conociendo la pureza del HCl ¿cuántos gramos de HCl habría que usar para obtener 144g de H 2O? (Sol: 400 g)
35.- Se hacen reaccionar 300 g de Zn que contiene un 2% de impurezas con HCl suficiente. Calcula la masa aproximada de H2 desprendida. Dato: Masa atómica Zn = 65,38 uma. (Sol: 9 g)
36.- Por tostación de una pirita del 75% de pureza se obtiene óxido f érrico según la reacción: ∆
FeS2 + O2 → SO2 + Fe2O3 6
Calcula el óxido férrico obtenido a partir de 5 toneladas de pirita. (Sol: 2,5 x 10 g)
37.- La hidracina (N 2H4) y el peróxido de hidrógeno (H 2O2) se usan juntos como combustible para cohetes. En la reacción entre ambos se producen N 2 y H2O. ¿Cuánto peróxido de hidrogeno con el 80% de pureza debe mezclarse con cada gramo de hidracina? (Sol: 2,5 g)
38.- Se hacen reaccionar una muestra de 624 gramos de cromo del 75% de pureza con 480 gramos de oxigeno del 90% de pureza. ¿Cuántos gramos de óxido de cromo (III) pueden producirse? (Peso atómico Cr: 52 g) (Sol: 684 g )