GASES

1. Una mezcla gaseosa contiene 20g de Argón(Ar), 10g de CO2, 25g de O2 y

14g de Nitrógeno (N2), sabiendo que la presión total es de 10 atmósferas.

Determinar la presión parcial del oxígeno (O2)

2. Se recogieron 40 litros de hidrógeno (H2) sobre agua a 754 mmHg y 22ºC

¿cuántos gramos de H2 seco se han recogido? Dato: PVH2O = 19,8 mmHg

3. Se tiene una mezcla gaseosa conformada por 6,023 1024 moléculas de

metano (CH4); 448 litros de Etano (C2H6) a C.N. y 440 g de Propano (C3H8).

Si la presión de la mezcla es 12. Determinar la presión parcial del propano

en atmósferas

4. Calcular la presión total que ejerce el gas “Metano” a 35 ºC en 3 litros de un

gas recogido sobre agua, teniendo en cuenta que a condiciones de P= 2

atm, T= 170 ºF el gas “Metano” ocupa un V= 800 ml. La presión de vapor

del agua (Pº) a 25 ºC es 23.5 torr.

5. Hallar las densidades del Metano (CH4), sabiendo que el gas esta sometido

a una atmósfera de presión y una temperatura de 800 ºR y a 10 atm de

presión y a 273 ºK. (Expresar las densidades en Libras/Pie3).

6. Determine Ud. La fracción molar de cada componente. Sí, se tiene una

mezcla de gases de 50 g de CH4, 100 g de SO2 150 g de vapor de H2O

ocupando un volumen de 5000ml, a una presión total de 70 Lb/pul2 y 300º

K.

Reacciones químicas7. Balancear las siguientes ecuaciones químicas:

a) KNO3 KNO2 + O2

b) NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2

c) HCl + CaCO3 CaCl2 + H2O + CO2

d) Al + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2

e) C6H6 + O2 CO2 + H2O

f) K2Cr2O7 + HCl KCl + CrCl3+Cl2+H2O

g) KOH+Cl2 KCl + KclO3 + H2O

h) KBiO3 + Mn(NO3)2 + HNO3 KMnO4 + KNO3 + H2O + Bi(NO3)3

8. Clasificar cada una de las siguientes reacciones de acuerdo con los tipos expuestos en esta

unidad.

a) CaCO3 CaO + CO2 : ......................

b) CuO + H2 Cu + H2O : ......................

c) 2Li + H2 2 LiH : ...............................

d) 2FeCl2 + Cl2 2 FeCl3 :......................

e) Ba(NO3)2 + Na2SO4 2 NaNO3 + BaSO4 : ............................................

9. Completar las siguientes ecuaciones:

a) HBr + KOH

b) HClO4 + Mg(OH)2

c) FeCl3 + ZnSO4

d) AgNO3 + Cu3(PO4)2

e) Fe(OH)2 + NaOH

Estequiometría

10. ¿Cuántas moles de Oxígeno(O2) se desprenderán en la reacción de 8,5 moles de oxilita (Na2O2) con el agua, sabiendo que se forman hidróxido de sodio(NaOH) y oxígeno(O2)?

11.En la preparación del fósforo en el horno eléctrico se desarrolla la siguiente reacción:

Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C 3 CaSiO3 + 5CO + 2P

a) ¿Cuántas moles de fósforo(P) se podrán formar a partir de 4,8 moles de Ca3(PO4)2?

b) ¿Cuántos gramos de fósforo se pueden producir por cada mol de Ca3(PO4)2?

c) ¿Cuántos gramos de fósforo se pueden obtener por cada gramo usado de

Ca3(PO4)2?

12. Calcular el peso de cal (CaO) que se puede obtener calentando 200 kg de caliza con 95%

de pureza en CaCO3?

CaCO3 CaO + CO2

13. Cuando se calienta el polvo de hornear (bicarbonato de sodio, NaHCO3), se libera dióxido

de carbono gaseoso,CO2, que es el responsable que se esponjen las galletas, las donas y

el pan.

a) Escriba una ecuación balanceada para la descomposición del NaHCO3, si uno de los

productos es el Na2CO3.

b) Calcular la masa en gramos de NaHCO3 requerido para producir 20,5 gramos de CO2.

14. La fermentación es un proceso químico complejo en el cual la glucosa (C6H12O6) se

transforma en etanol (C2H5OH) y en dióxido de carbono(CO2):

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2

Si se tiene 500g de glucosa al inicio de la reacción, ¿cuál es la máxima cantidad de etanol

en gramos y en litros que se puede obtener por este proceso? (Densidad del etanol = 0,789

g/mL)

15. El disulfuro de carbono (CS2) puede obtenerse mediante la siguiente reacción:

C + SO2 CS2 + CO

Si se desea producir 220 gramos de CS2, ¿cuántos gramos de Coque se requieren, si el

coque es carbono con 85% de pureza?

16. ¿Cuántas toneladas de pirolusita ( un mineral que contiene MnO2 con una pureza del 70%)

se requiere a fin de preparar 2,5 toneladas de MnCl2 usando un exceso de HCl?

Reactivo Limitante

17. Un clavo de hierro puro que tiene una masa de 40 gramos cae en un recipiente que

contiene 59,5 gramos de ácido sulfúrico(H2SO4) hirviendo, aconteciendo la siguiente

reacción:

Fe + H2SO4 FeSO4 + H2

a) ¿Cuál de los reactivos, el Fe o el H2SO4, es el reactivo limitante?

b) ¿Cuántos gramos de FeSO4 se forma durante la reacción?

c) ¿Cuántos gramos del reactivo en exceso quedan sin reaccionar?

18. Si se hacen reaccionar 80 gramos de hidrógeno con 80 gramos de oxígeno a fin de

preparar agua:

a) ¿Cuál es el reactivo limitante?

b) ¿Cuántos gramos de agua como máximo se pueden preparar?

c) ¿Cuántos gramos del reactivo en exceso quedan sin reaccionar?

19. El óxido nítrico (NO) reacciona instantáneamente con el oxígeno (O2) para producir dióxido

de nitrógeno (NO2), un gas color café oscuro:

2 NO + O2 2 NO2

En un experimento se mezclan 0,866 moles de NO con 0,503 moles de

O2. Identifique el reactivo limitante y calcule el número de moles de NO2 producidos.

20. Considere la reacción:

MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Si reaccionan 0,86 moles de MnO2 con 48,2 gramos de

HCl:

a) ¿qué reactivo se agotará primero?

b) ¿Cuántos gramos de Cl2 se producirán?

21. En un horno se introducen 500kg de mineral fosforita que contiene un 95,6% en masa de

Ca3(PO4)2 y 600 kg de sílice que contiene un 87,6% de SiO2. Ambos minerales de calcinan,

aconteciendo la siguiente reacción:

Ca3(PO4)2 + 3 SiO2 3CaSiO3 + P2O5

¿Cuántos kilogramos de P2O5 se obtienen?

Rendimiento de una reacción

22. El Fluoruro de hidrógeno se prepara según la siguiente reacción:

CaF2 + H2SO4 CaSO4 + 2HF

En un proceso se tratan 6 kg de CaF2 con un exceso de H2SO4, obteniéndose 2,86 kg de HF. Calcular el rendimiento porcentual de dicha reacción.

23. La nitroglicerina(C3H5N3O9) es un poderoso explosivo. Su descomposición puede

representarse por:

4C3H5N3O9 6N2 + 12CO2 + 10H2O + O2

Esta reacción genera una gran cantidad de calor y de gases que produce la explosión.

a) ¿Cuál es la máxima cantidad de oxígeno en gramos que puede obtener por la

explosión de 200g de nitroglicerina?

b) Calcule el rendimiento porcentual de la reacción si se encuentra que la cantidad de

oxígeno generado es 6,55 gramos.

24. Una fábrica de amoníaco sintético (NH3) funciona con un rendimiento del 40% produciendo

diariamente 30 Ton de NH3. Calcular el consumo de Nitrógeno e Hidrógeno en Toneladas a

diario?

N2 + 3 H2 2 N H3

25. Calcular la cantidad en gramos de piedra caliza (con 95% en masa de CaCO 3 )que se

requiere para producir 250 gramos de cal (CaO) con un rendimiento del 82%.

CaCO3 CaO + CO2

Problemas adicionales26. Si se hacen reaccionar 735g de Tricloruro de Yodo con 97,7g de agua de acuerdo con la

reacción:

ICl3 + H2O I Cl + HIO3 + HCl

a) ¿cuál es el reactivo limitante?

b) ¿Qué masa de HIO3 se forma?

c) ¿Qué masa del reactivo en exceso queda sin reaccionar?

27. Una mezcla combustible que se usa en cohetes se compone de dos líquidos, la hidracina

(N2H4) y el tetróxido de dinitrógeno (N2O4). Ellos se encienden cuando se ponen en contacto

entre sí, formando el nitrógeno gaseoso y el vapor de agua.

a) ¿Cuántos gramos de N2 se forman cuando se mezclan 100g de N2H4 con 200g de

N2O4?

b) ¿Qué masa del reactivo en exceso queda sin reaccionar?

28. Según la ecuación química:

2 A + B C + 2 D

Indique si los siguientes enunciados son verdaderos (V) o falsos (F):

a) 2 moléculas de A reaccionan con 1 molécula de B.

b) 20g de A reaccionan con 10 g de B.

c) 2 moles de A reaccionan con 1 mol de B.

d) A está en exceso y B es el reactivo limitante.

29. La industria de los plásticos utiliza grandes cantidades de anhídrido ftálico, C8H4O3,

fabricado a partir de la oxidación controlada del naftaleno, C10H8:

C10 H8 + O2 C8H4O3 + CO2 + H2O

Como parte del naftaleno se oxida formando otros productos, el rendimiento de la reacción

es del 70%. ¿Cuántos kg de anhídrido ftálico se obtendrán industrialmente al oxidar 100

kg de naftaleno? ¿ Cuál es la cantidad de oxígeno necesaria para dicha reacción?

PROBLEMAS SOLUCIONES

1. Se disuelven 30g de KCl en 165g de agua. ¿Cuál es el porcentaje de soluto

que contiene dicha solución?

2. ¿Cuántos gramos de una solución al 15% de NaCl en agua se necesita para tener

40g de NaCl?

3. Se tiene una solución de K2SO4 en agua al 8% que contiene 20g de K2SO4.

¿Cuántos gramos de agua hay en dicha solución?

4. ¿Cuántos gramos de ácido nítrico (HNO3) están disueltos en 400mL de una

solución al 5% de HNO3 en peso, si su densidad es1,2 g/mL?

5. Una solución concentrada de ácido sulfúrico tiene 90% en peso de H2SO4 con una

densidad de 1,84 g/mL. ¿Cuántos mL de dicha solución contendrán 360g de

H2SO4?

6. Se tiene una solución que contiene 5g de NaCl por litro de solución. ¿Cuántos

gramos de NaCl habrá en 800 mL de dicha solución?

7. ¿Cuántos gramos de NaNO3 son necesarios para preparar 150 mL de solución

que contenga 70 mg de Na+ por mL de solución?

8. Se mezclan 200g de una solución de HCl al 5% con 300g de otra solución de

HCl al 8% en masa. ¿Cuál es el % de soluto en la solución final?

9. Se disuelve 260 gramos de ácido sulfúrico (H2SO4) en agua hasta formar 4L

de solución. ¿Cuál es la molaridad y normalidad de la solución así preparada?

10. Se ha disuelto 5,8g de alcohol etílico (C2H5OH) en 100g de agua, resultando una

solución que tiene una densidad de 0,992g/mL. ¿Cuál es la molaridad y la

molalidad de la solución así preparada?

11. ¿Cuántos gramos de nitrato de sodio (NaNO3) habrá en 600 mL de solución 0,85M

de dicha sal?

12. Si se desea preparar 250 mL de una solución de hidróxido de Bario, Ba(OH)2,

cuya normalidad sea 0,6. ¿Cuántos gramos de hidróxido de Bario se requiere?

13. Calcular la molaridad, normalidad y molalidad de 600 mL de solución de ácido

nítrico (HNO3) en agua, al 6,5% en masa, si su densidad es 1,34 g/mL?

14. ¿Cuántos gramos de sulfato de sodio, Na2SO4, se necesita para preparar 50 mL

de una solución 0,5N?

15. Se tiene una solución 0,6N de ácido fosfórico (H3PO4) que contiene 12,4g de dicho

ácido. Calcular su volumen.

16. Se dispone de una solución de ácido sulfúrico, H2SO4, de densidad 1,82 g/mL

y que contiene 92% en peso de H2SO4. Calcular el volumen necesario de dicha

solución para preparar 500 mL de una solución de H2SO4 0,5N.

17. Si se sabe que el agua de mar contiene sodio en una concentración de 2500 ppm,

¿Cuántos gramos de sodio estarán contenidos en 4L de agua de mar?

18. Las Normas de Salud Pública para el agua potable permiten un total de 500

ppm de sólidos disueltos. Si al evaporar una muestra de 500 mL de agua

potable queda un residuo de 0,406g de sólidos, ¿está dicha agua dentro de los

límites o excede la concentración máxima permitida?

19. ¿Cuál será la molaridad de la solución que resulta de agregar 250 mL de agua

destilada a 800 mL de una solución de HCl 0,65M?

20. ¿Cuántos mL de agua destilada se debe agregar 350 mL de una solución de

KNO3 1,2N para que su nueva concentración sea 0,85N?

21. Se dispone en el Laboratorio de una solución concentrada de ácido nítrico 12M.

¿Cuántos mL de dicha solución y cuántos mL de agua deben de mezclarse para

preparar 20 mL de una solución de ácido nítrico 0,8M?

22. Se tiene 200 mL de una solución de NaCl en agua al 8% en peso con una

densidad de 1,25 g/mL. ¿Cuántos mL de agua debe agregarse a dicha solución

para que su nueva densidad sea 1,10 g/mL y el porcentaje de NaCl sea del 3%?

23.Se dan las tres soluciones siguientes de NaCl en agua:SOLUCION 1 : M=1,4 mol/L ;d = 1,007g/mLSOLUCION 2 : 22% en masa ; d = 1,16 g/mLSOLUCION 3 : 0,2g de NaCl por kg de solución. a) Determinar el % en masa de NaCl en la SOLUCION 1 b) ¿Cuál es la concentración molar de la solución (2)?c) Si tengo que preparar 100 mL de una solución 2M de NaCl

, ¿qué volúmenes de las soluciones (1) y (2) debo de mezclar?

d)e) ¿Cuántos ppm tiene la solución (3)?

24. Se combinan 5 mL de una solución de NaCl 1,442M con 30 mL de otra solución de

NaCl al 26% en masa y densidad 1,194 g/mL.

a) Determinar la molaridad de la solución resultante.

b) Sabiendo que la nueva solución tiene una densidad de 1,184 g/mL , ¿cuál será

la fracción molar del NaCl?