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Gua de Ejercicios: Estequiometra y Leyes Ponderales

I.- Verdadero y Falso. Justifique las falsas. 1.- La palabra mol es la abreviacin de molcula. (_____) 2.- Una ecuacin qumica es la forma de representar un cambio fsico. (_____) 3.- Que la masa de los reactantes deba ser igual a la masa de los productos, es una consecuencia de la ley de Lavoisier. (_____) 4.- Una ecuacin qumica puede darnos informacin acerca de la velocidad con que ocurre dicho proceso. (_____) 5.- Una ecuacin qumica no indica, por s sola, si el proceso al que est asociado consume o libera energa. (_____) 6.- Reactivo lmite se denomina a aquel reactivo que no participa en la reaccin. (_____) 7.- El peso molecular es slo la suma de los pesos atmicos de los elementos que aparecen en la frmula de la molcula. (_____) 8.- La cantidad real de una sustancia presente en cierta masa que se asume de ella, corresponde al concepto de pureza. (_____) 9.- El estudio cuantitativo de los reactivos y los productos en una reaccin qumica, se conoce como estequiometria. (_____) 10.- Si un reactante o producto, en estado gaseoso, ocupa 22,4 L, en CNPT, podemos afirmar que existe un mol de esa sustancia. (_____) 11.- La masa equivalente corresponde a la masa de un elemento que se combina con 8 g de oxgeno u 1.008 g de hidrgeno. (_____) 12.- El peso atmico de un elemento qumico se determina haciendo el promedio entre los productos de los nmeros msicos de sus istopos y sus respectivas abundancias. (_____) 13.- El rendimiento de una reaccin es una relacin porcentual entre lo que realmente se obtiene versus lo que tericamente se esperaba obtener. (_____)

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14.- La ley de las proporciones variables fue enunciada por J. B. Richter. (_____) 15.- La ley de los volmenes de combinacin fue establecida por L. J. Gay-Lussac. (_____) 16.- La ley de Lavoisier se considera dentro de las leyes ponderales. (_____) 17.- En las CNPT, se estable que la temperatura debe ser de 25C. (_____) 18.- Numricamente un mol se asocia con el nmero de Avogadro. (_____) II.- Haga el balance de las siguientes ecuaciones qumicas

19.-

SiH4(g) Si(s) H2(g)

_____________________________________________________________________________________

20.-

SO3(g) SO2(g) O2(g)

_____________________________________________________________________________________

21.-

Cr(s) O2(g) Cr2O3(s)

_____________________________________________________________________________________

22.-

Pb(NO3 )2(s) PbO(s) NO2(g) O2(g)

_____________________________________________________________________________________

23.-

NH4NO2(s) N2(g) H2O(g)

_____________________________________________________________________________________

24.-

(NH4 )2 Cr2O7(s) N2(g) Cr2O3(s) H2O(g)

_____________________________________________________________________________________

25.-

H2S(g) O2(g) H2O(g) SO2(g)

_____________________________________________________________________________________

3

26.-

N 2 H 2 NH3

_____________________________________________________________________________________

27.-

B5H9(g) O2(g) B2O3(s) H2O(g)

_____________________________________________________________________________________

28.-

PF3(g) H2O(l) H2PO3(ac) HF(ac)

_____________________________________________________________________________________

29.-

P4O10(s) H2O(l) H3PO4(ac)

_____________________________________________________________________________________

30.-

C2H5OH(l) O2(g) CO2(g) H2O(g)

_____________________________________________________________________________________

31.-

Mg 3N2 H2O Mg(OH)2 NH3

_____________________________________________________________________________________ III.- Determine los pesos moleculares de las siguientes molculas 32.- O3 (ozono) _____________________________________________________________________________________ 33.- P4 (Fsforo blanco) _____________________________________________________________________________________ 34.- P4O10 (Anhdrido de Fsforo (V)) _____________________________________________________________________________________ 35.- Pb3(CO3)2(OH)2 (Albayalde: Carbonato bsico de Plomo) _____________________________________________________________________________________ 36.- BaSO4 (Sulfato de Bario) _____________________________________________________________________________________

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37.- C6H12O6 (Glucosa) _____________________________________________________________________________________ 38.- NH4NO3 (Nitrato de Amonio) _____________________________________________________________________________________ 39.- H2O2 (Perxido de Hidrgeno, Agua oxigenada) _____________________________________________________________________________________ 40.- CH3COOH (cido Actico, en solucin acuosa se le conoce como vinagre) _____________________________________________________________________________________ 41.- CuFeS2 (Sulfuro doble de Hierro y Cobre, forma parte del mineral llamado calcopirita) _____________________________________________________________________________________ IV.- Determinacin de la frmula emprica 42.- Se encontr por anlisis qumico que la composicin centesimal de una sustancia es: Na = 43.4%; C = 11.3%; O = 45.3%. Determine su frmula. 43.- Una sustancia muestra esta composicin: C = 40.0%; H = 6.7%; O = 53.3%. Determine su frmula molecular sabiendo que su peso molecular es 60 g/mol. 44.- Dos compuestos orgnicos han resultado ser de la misma composicin cualitativa y cuantitativa: C = 42.3% H = 3.5% N = 16.5% O = 37.7% Pero el peso molecular de uno es 85 g/mol mientras que el de otro es aproximadamente 254 g/mol. Determinar la frmula de cada uno. 45.- Determine la frmula de dos compuestos cuya composicin porcentual es respectivamente: Compuesto n1: Na = 30.87% Cl = 47.65% O = 21.48% Compuesto n2: Na = 21.59% Cl = 33.33% O = 45.08% 46.- El xido de mercurio calentado, desprende el oxgeno que lo forma. Realizada esta operacin con 5.23 g de xido, se obtuvieron 4.84 g del metal. Determinar su frmula. 47.-Por anlisis qumico se ha encontrado que 2.44 g de cierto xido de cromo contienen 1.68 g de cromo. Determinar la frmula de este xido. 48.- Analizando el hidrxido de calcio resulta estar compuesto de 54.09% de Ca y 45.91% de grupos hidroxilo (OH). Determinar su frmula.

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V.- Composicin porcentual 49.- Calcule el % en peso de Al y de O que contiene el Al2O3 50.- Calcule el % en peso de Fe y de O que contiene el FeO 51.- Calcule el % en peso de cada elemento que forma la sustancia HNO3 52.- Calcule el % en peso de H2O que contiene el FeSO47H2O 53.- Calcule el % en peso de Cr que contiene el K2Cr2O7 54.- Calcule el % en peso de KCl que contiene el KClMgCl26H2O VI.- Problemas de estequiometra 55.- Las bolsas de aire para automvil se inflan cuando se descompone rpidamente azida de sodio, NaN3, en los elementos que la componen segn la reaccin

Cuntos gramos de azida de sodio se necesitan para formar 5.00 g de nitrgeno gaseoso? 56.- Un producto secundario de la reaccin que infla las bolsas de aire para automvil es sodio, que es muy reactivo y puede encenderse en el aire. El sodio que se produce durante el proceso de inflado reacciona con otro compuesto que se agrega al contenido de la bolsa, KNO3, segn la reaccin

2NaN3

2Na+3N2

10Na+2KNO3

K2O+5Na2O+N2

Cuntos gramos de KNO3 se necesitan para eliminar 5.00 g de Na? 57.- El CO2 que los astronautas exhalan se extraer de la atmsfera de la nave espacial por reaccin con KOH:

CO2 + 2KOH

K2CO3 + H2O

Cuntos kg de CO2 se pueden extraer con 1.00 kg de KOH? 58.- El octano se quema de acuerdo con la siguiente ecuacin:

2C8H18 + 25O2

16CO2 + 18H2O

Cuntos gramos de CO2 se producen cuando se queman 5.00 g de C8H18 59.-. Qu masa de magnesio se necesita para que reaccione con 9.27 g de nitrgeno? (No olvide balancear la reaccin.)

Mg + N2

Mg3N2

60.- La fermentacin de glucosa, C6H12O6, produce alcohol etlico, C2H5OH, y dixido de carbono:

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C6H12O6(ac)

2C2H5OH(ac) + 2CO2(g)

Cuntos gramos de etanol se pueden producir a partir de 10.0 g de glucosa? 61.- Desafo: Muchas sales tienen la propiedad de hidratarse, es decir, tomar molculas de agua presentes en la humedad del aire e incorporarlas a su estructura. Es el caso del MgSO4, que se transforma en el sulfato de magnesio heptahidratado, cuya frmula es MgSO47H2O. Esto significa que cada molcula de la sal tiene incorporadas 7 molculas de agua. Si se dispone de 580 gramos de la sal heptahidratada, Qu cantidad de la sal corresponde a agua? 62.- El titanio es un metal fuerte, ligero y resistente a la corrosin, que se usa en la construccin de naves espaciales, aviones, motores de aviones y armazones de bicicletas. Este metal se obtiene a partir de la siguiente reaccin

TiCl4 + Mg

Ti + MgCl2

Cunto Titanio (Ti), se obtendr a partir de la reaccin completa de 3000 Kg de TiCl2, cuya pureza es de 93%? (Nota: No olvide verificar si la reaccin est equilibrada) 63.-.El hidruro de calcio, CaH2, reacciona con agua para formar hidrgeno gaseoso:

CaH2

(s)

+ 2 H 2O

Ca(OH)2

(ac)

+ 2 H2

(g)

Esta reaccin se utiliza a veces para inflar balsas salvavidas, globos meteorolgicos y cosas semejantes cuando se requiere un mecanismo sencillo y compacto para generar hidrgeno. Cuntos gramos de H2(g) se producirn a partir de la reaccin de 196 g de CaH2? 64.- A partir de la siguiente ecuacin: H2S Calcule:(g)

+ O2 (g)

SO2 (g) + H2O

(g)

a. los moles de O2 necesarios para reaccionar con 0,60 moles de H2S. b. los moles de SO2 producidos a partir de 0,60 moles H2S. c. los gramos de O2 necesarios para reaccionar con 0,60 moles H2S. 65.- Calcule la cantidad de moles de monxido de carbono (CO) necesarias para reducir 3 moles de xido de hierro (III) y producir hierro metlico:

Fe2O3(s) 3CO(g) 2Fe(s) 3CO2(g) 66.- El disulfuro de carbono se quema en oxgeno y forma dixido de carbono y dixido de azufre.

CS2(l) 3O2(g) CO2(g) 2SO2(g) Calcule la cantidad de molculas de O2 que se necesitaran para consumir 500 molculas de CS2. Calcule la cantidad de moles de molculas de O 2 necesaria para consumir 5 moles de CS2.

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67.- Calcule la cantidad de moles de molculas de oxgeno que se producen cuando se descompone el dixido de manganeso en Mn3O4 y O2.

3MnO2(s) Mn3O4(s) O2(g) VII.- Reactivo limitante 68.- Calcule la cantidad de molculas de agua que se pueden preparar con 500 molculas de H2 y 500 de O2.

2H2(g) O2(g) Mn3O4(s) O2(g) 69.- Calcule la cantidad de P4S10 que se pueden producir con 0.5 moles de P 4 y 0.5 moles de S8.

4P4(s) 5S8(s) 4P4S10(s) 70.-Calcule la cantidad de moles de dixido de nitrgeno, NO2, que se podran preparar con 0.35 moles de xido de nitrgeno y 0.25 moles de oxgeno.

2NO(g) O2(g) 2NO2(g) Diga cul es el reactivo limitante y cul es el reactivo en exceso 71.- Calcule la masa de cloruro de hidrgeno que se puede producir con 10.0 g de hidrgeno y 10.0 g de cloro.

H2(g) Cl2(g) 2HCl(g) 72.- Calcule la masa de nitruro de calcio,Ca3N2, que se puede preparar con 54.9 g de calcio y 43.2 g de nitrgeno.

3Ca(s) N2(g) Ca3N2(s)