Guía N º 4 EJERCICIOS DE ESTEQUIOMETRÍA EJERCICIOS 1: Composición centesimal y fórmulas empíricas 1.-
Calcule la composición centesimal de los siguientes compuestos:
(a) MgO
(b) Fe2O3
(c) Na2SO4
(d) (NH4)2CO3
(e) Al2(SO4)3·18H2O 2.Se tienen muestras de 100 gramos de cada uno de los siguientes compuestos: compuestos: As4O10, U3O8.
¿Cuál de ellas contiene
Procedimiento
Li2O, CaO, CrO 3,
Respuest a
a) el mayor peso de oxígeno?
b) el menor peso de oxígeno?
c) el mayor número total de átomos?
d)
el
menor
número
de
átomos?
3.La compo composició sición n centesi centesimal mal de un un compues compuesto to es 59.9% de titani titanio o y 40.1% 40.1% de oxíge oxígeno.¿ no.¿Cuál Cuál es su su fórmula empírica?
4.Un compuesto contiene el 66,6% de titanio y el 33,4% de oxígeno, en peso. ¿Cuál es su fórmula empírica? 5.Una muestra de un óxido que pesa 1,596 g contiene 1,116 g de hierro y 0,480 g de oxígeno. ¿Cuál es su fórmula empírica? 6. - Una muestra de un compuesto contiene 4,86 g de magnesio, 12,85 g de azufre y 9,60 g de oxígeno. ¿Cuál es su fórmula empírica? 7.8.-
¿Cuántos moles de alcohol metílico, CH 3OH, hay en 80 g del mismo? Calcule el número de átomos de oxígeno que hay en 160 gramos de SO 2.
EJERCICIOS 2: Balancear las siguientes ecuaciones: 1.- Na (s)
+
2.- C2H4 (g) 3.- Al (s)
H2O (l) +
+
→
O2 (g)
NaOH (ac)
→
HCl (ac)
+
CO2 (g) + →
H2 (g) H2O (g)
AlCl3 (s) +
H2 (g)
Existe un gran número de reacciones químicas, sin embrago las comunes son las que resumimos a continuación:
TIPOS DE REACCIONES . ( Copie en el cuaderno y responda a la línea punteada) A + B C (s) +
C
O2 (g)
N2 (g) + 3 H2 (g)
CaO (s) +
H2O (l)
C
A
2 KClO3 (s)
→
CaCO3 (s)
A +
Ca(OH)2 (s)
+
B
CaO (s)
+
AX →
Tipo de Reacción : ………………………………………..
2 NH3 (g)
+
BX
Fe (s) + 2 HCl (ac)
CO2 (g)
2 KCl (s) →
Dos reactivos se combinan para formar un solo producto. Muchos elementos reaccionan con otro de esta manera para formar compuestos.
+
3 O2 (g) CO2 (g)
B
Un solo reactivo se descompone para formar dos o más sustancias. Muchos compuestos se comportan en esta forma cuando se calientan. Tipo de Reacción : ……………………………………….. Un elemento sustituye a otro en un compuesto. (con frecuencia los elementos son hidrógeno o un metal).
FeCl2 (ac) + H2 (g)
Tipo de Reacción : ………………………………………..
Zn (s) + CuSO4 (ac) → ZnSO4 (ac) + Cu (s)
AX
+ BY
BaBr2 (ac) + K 2SO4 (ac)
AY →
Ca(OH)2 (ac) + 2HCl (ac)
+
BX
2KBr (ac) + BaSO 4 (s) →
Los átomos o los iones intercambian parejas entre los reactivos. Tipo de Reacción : ………………………………………..
CaCl2 (ac) + H2O (l)
Ejercicios 3 : La ecuación balanceada para la combustión del metano se puede escribir como:
En función de ella responda las siguientes preguntas: 1.
¿Cuántas moléculas de O 2 reaccionarán con 47 moléculas de CH 4 según la ecuación anterior?
2.
¿Qué masa de oxígeno reaccionará con 24 gramos de CH 4?
3.
¿Qué masa de CH4, en gramos, reaccionará con 96 gramos de O 2?
4. La mayor parte de las combustiones se producen en exceso de oxígeno, es decir, con una cantidad mayor que la necesaria para la combustión completa de la sustancia. Calcule la masa de CO 2, en gramos, que se producirá por combustión de 6,0 moles de CH 4, en exceso de O 2. 5.
¿Qué masa de O 2 en toneladas es necesaria para quemar completamente 7,0 toneladas de CH 4?
6.
¿Qué masa de CH4 ha de quemarse para producir 3,01 x 10 23 moléculas de H 2O?
Respuestas: 1.
94 moléculas de O 2.
2.
96 gramos de O2.
3.
24 gramos de CH 4.
4.
2,64 x 102 g de CO2.
5.
28 toneladas de O2.
6.
4,0 gramos de CH4.
Ejercicios 4 1. Escriba la ecuación balanceada de la combustión del azúcar (C 6H12O6). 2. La formula química del ácido acético es CH 3COOH. (el vinagre es una solución diluida de ácido acético). El ácido acético puro es inflamable, de manera que si se queman 315 gramos de ácido acético, ¿cuántos gramos de CO 2 y H2O se producirán? 3. En la combustión del ejemplo anterior ¿Cuántos gramos de CO 2 se habrían producido a partir de 35.0 g de ácido acético y 17.0g de O 2? Identifique el reactivo limitante. 4. La reacción entre el óxido nítrico (NO) y oxígeno para formar dióxido de nitrógeno (NO 2) es un paso determinante para la formación del smog fotoquímico. 2NO(g) + O2(g)
→
2NO2(g)
a)¿Cuántos moles de NO 2 se formarán por la reacción completa de 0,254 mol de O 2?. b)¿Cuántos gramos de NO 2 se formarán por la reacción completa de 1,44 g de NO?. 5. La reacción entre aluminio y óxido de hierro(III) puede producir temperaturas cercanas a los 3000ºC, lo que se utiliza para soldar metales: 2Al + Fe2O3
→
Al2O3 + 2Fe
En un proceso se hicieron reaccionar 124 g de Al con 601 g de Fe 2O3. a) Calcúlese la masa (en gramos) de Al2O3 que se formará. b) ¿Cuánto del reactivo en exceso quedó sin reaccionar al final de la reacción?. 6. En la industria, el vanadio metálico, que se utiliza en aleaciones con acero, se puede obtener por la reacción del óxido de vanadio(V) con calcio, a temperatura elevada:
5Ca+ V2O5
→
5CaO + 2V
Durante un proceso determinado 1,54 x 10 3 g de V2O5 reaccionan con 1,96 x 10 3 g de Ca. a) Calcule el rendimiento teórico de V. b) Calcule el porcentaje del rendimiento si se obtienen 803 g de V.
RESPUESTAS : 1.
C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O
2. La ecuación de la combustión balanceada será: CH3COOH + 2O2 -> 2CO2 + 2H2O Entonces la combustión de un mol de ácido acético produce dos moles de CO2 y dos moles de H2O De la formula química calculamos la masa molecular del ácido acético: 60.0 g/mol 315g * (1 mol/60.0g) = 5.25 moles de ácido acético Por lo que se habrán formado 10.5 moles de CO 2 y10.5 moles H2O 10.5 moles CO 2 * (44.0 g/mol) = 462 g CO 2 10.5 moles H 2O * (18.0 g/mol) = 189 g H2O 3. 35.0 g (1 mol/60.0 g) = 0.583 moles de ácido acético 17.0 g O2 * (1 mol/32g) = 0.531 moles de O 2 y como 1 mol de CH3COOH reacciona con dos moles de O2 :para que reaccionase todo el ácido acético tendríamos que tener: 0.583 moles CH3COOH * (2 moles O 2 / 1 mole CH 3COOH) = 1.17 moles O 2 Y para que reaccionase todo el oxígeno necesitaríamos: 0.531 moles O2 * (1 mole CH 3COOH / 2 moles O 2) = 0.266 moles CH 3COOH
Entonces el reactivo limitante es el oxígeno Para calcular cuánto CO 2 se forma: como dos moles de O 2 producen 2 moles de CO 2 0.531 moles O2 * (2 moles CO 2/2 moles O2) = 0.531 moles CO2 0.531 moles CO2 * (44 g/mol) = 23.4 g CO 2 4.a)0,508 mol NO 2
b) 2,208 g NO 2
5. a) 246,93g Al2O3 6. a) 862,92 g V
b) 1,46 mol Fe 2O3
b) 93,06%
