Estequiometría y energía de las reacciones químicas.

1. Se hacen reaccionar 20 g de nitrógeno (gas) con 32 g de hidrógeno (gas) para formar amoníaco.¿Qué masa en gramos de amoníaco (gas) se formarán?

2. Se quema al aire libre 1 kg de mineral cuya riqueza en carbono es del 90%.calcula:a) El volumen de dióxido de carbono (CO2) formado en la combustión completa del mineral, en condiciones normalesb) El volumen de aire necesario. Ten en cuenta que el volumen de oxígeno en el aire es del 21%

3. Se tuestan (al aire) 10 kg de pirita, mineral que contiene un 60% de disulfuro de hierro (FeS2). Calcula la cantidad de óxido de hierro (III) que se forma, si el rendimiento de la reacción es del 80%

4. Se mezclan dos disoluciones, una de AgNO3 y otra de Na Cl cada una de las cuales contiene 20 g de cada sustancia. Calcula la masa de AgCl que se forma

5 Se prepara una disolución con 5 g de hidróxido de sodio (NaOH) en 25 g de agua destilada. Si el volumen final es de 27,1 cm3, calcula la concentración de la disolución en :a) Porcentaje en masa c) Molaridadb) Gramos por litro. d) MolalidadSolución: a) 16,7%; b) 184,5g/L c) 4,6 M, d)5m

6. Calcula la cantidad , en gramos, de nitrato de potasio (KNO3) y agua destilada necesarios para preparar 250 cm3 de disolución al 20%.La densidad de la disolución es 1,2 g/cm3

Solución 60 g; 240 g

7. ¿Qué cantidad de ácido sulfúrico (H2SO4) puro hay contenido en 100 cm3de disolución 0,2 M de dicho ácido?Solución: 1,96 g

8. Para preparar la disolución del problema anterior disponíamos de H2SO4 comercial del 96% y densidad 1,84 g/cm3 . Calcula el volumen de ácido que hubo que tomar para obtener los 100cm3de disolución 0,2 MSolución 1,1 cm3

9. Mezclamos 400mL de una disolución 0,5 M de amoniaco (NH3) con 100mL de una disolución 2M de la misma sustancia.¿Qué concentración en molaridad tendrá la disolución resultante?Solución 0,8 M

10. Sabiendo que para descomponer un mol de HgO en condiciones estandar se necesitasuministrarle 90,8 kJ. Calcula el calor que se necesita para descomponer 2 g de HgO en las mismas condiciones.Datos: O =16; Hg =200,6Solución: 0,84 kJ

Solución de cuestiones y problemas sobre Estequiometría y energía de las reacciones químicas.1. La reacción química que se produce viene dada por la siguiente ecuación: N2 + 3 H2 2 NH3

Lo primero que tenemos que hacer es hallar el número de moles que tenemos de nitrógeno y de hidrógeno y ver cual es el reactivo limitante..El numero de moles de una sustancia se calcula se calcula dividiendo la masa de la sustancia entre el peso molecular o masa molecular de la sustancia.

n= moles de N2 ; n= moles de hidrógeno

el reactivo limitante es el N2 ya que es el que se encuentra en menor proporción. A la vista de la reacción por cada mol de nitrógeno reacciona tres moles de hidrógeno, como tenemos 0,714 moles de N2 reaccionaran 3x0,714 que son 2,142 moles de hidrógeno y como hay 16 moles de hidrógeno, este será el que se encuentra en excesoPor cada mol del N2 que reacciona se forman dos moles de amoniaco por tanto se formaran de amoniaco 2x0,714 que son 1,428 moles de amoniaco

PM NH3= 14+ 3 =17 ; n= ; m=nxPM=1,428x17=24,276 g de amoniaco

2. 1Kg 90% de Carbono. Contiene 0,9 kg de carbono que son 900 ga) C+ O2 CO2 A la vista de la reacción un mol de carbono produce un mol de CO2

n= moles de carbono o atomos gramo de carbono que coincide con

los 75 moles de CO2 que se formanComo un mol de cualquier gas en condiciones normales ocupa 22,4 litros, los 75 moles ocuparan 75 veces mas, es decir 75x22,4=1680 litrosb) Los 75 moles de carbono se queman con 75 moles de oxigeno que representan un volumen de oxígeno de 1680 litrosComo la composición del aire en volumen es de un 21% en oxigeno, el volumen de aire necesario será:

; x= litros de aire.

3. 10 kg con 60% de disulfuro de hierro representan a 6 kg de disulfuro de hierroLa reacción que se produce es:4FeS2 + 11O2 8 SO2 + 2 Fe2O3

Calculamos el número de moles de disulfuro de hierro que tenemos en 6Kg que son 6000 g ; PM FeS2 = 120

; n= 50 moles de disulfuro

A la vista de la reacción 4 moles de FeS2 producen 2 moles de Fe2O3

x=100/4=25 moles de Fe2O3 ; m=nxPM= 25x160 =4000 g

x= =3200 kg de Fe2O3

4. Dos disoluciones una de AgNO3 que contiene 20 de dicha sal y otra disolución de NaCl que contiene tambien 20 g. Masa de AgCl que se forma.Primero escribimos la reacción química que se produce AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3

Ahora calculamos los moles que hay de nitrato de plata y de cloruro sódico y determinamos cual es el reactivo limitante.PM AgNO3 =170

moles de AgNO3 moles de NaCl

El reactivo limitante es el AgNO3 porque se encuentra en menor proporción De AgCl se obtendrá 0,118 moles

m=nxPM=0,118x143,5= 16,93 gramos de AgCl

5. 5g de NaOH en 25 g de agua, volumen 27,1 cm3

a) Porcentaje en masa. La masa de la disolución es 5+ 25 =30 g de disolución

; x= ; 16,67%

b) Concentración en gramos partido por litro

Conc(g/L) =

c) Molaridad=

d) molalidad =

6. 250 cm3 de disolución al 20% de KNO3, de densidad 1,2 g/cm3

La masa de los de los 250 cm3 será:

m= 1,2x250=300 g de disolución

masa de KNO3 ; x= g

masa de agua =300-60=240 g

7.100 cm3 0,2 M H2SO4

gramos de H2SO4 =

8. 96% ; d= 1,84 g/cm3 V de ésta disolución para preparar 100 cm3 0,2 M

; x= d= ; V=

9. 400 mL 0,5 M con 100mL 2M

10. Hallamos los moles que hay en 2g de HgO; nº de moles=

; x = 0,84 KJ