REPARTIDO DE QUÍMICA 2º DB Y 2º DC
CÁLCULOS ESTÉQUIOMÉTRICOS
1- El peróxido de hidrógeno (H2O2),
conocido como agua oxigenada, es un compuesto que es utilizado a través de
diversos productos domésticos para uso
medicinal (antiséptico), decoloración del cabello, entre otros.
El peróxido de hidrógeno es inestable,
transformándose en agua y dioxígeno acompañado de la liberación de calor
según:
a- Clasificar el tipo de reacción química e igualar la
ecuación.
b- ¿Qué masa de agua se forma si partimos de
2,5 mol de peróxido de hidrógeno.
c- ¿Cuántos moles de peróxido de hidrógeno se
requieren para generar
12,0 x1024moléculas de dioxígeno
2- La pólvora negra está formado por
determinadas proporciones de nitrato de potasio (KNO3), carbono y
azufre. Actualmente se utiliza en pirotecnia y como propelente de proyectiles
en armas antiguas.
La
combustión de pólvora negra produce dióxido de carbono y dinitrógeno según:
Si se colocan a
reaccionar 100 g de nitrato de potasio:
a- Calcular la masa de carbono y azufre
necesaria para reaccionar completamente.
b- Determina la cantidad total de moles
de gas que se desprenden.
3- El acero es básicamente una aleación del
hierro con carbono. Este material conserva
las características metálicas del hierro en estado puro, sin embargo mejora notoriamente propiedades
como la tenacidad, ductilidad, maleabilidad que lo hacen un excelente
material para la construcción.
En una de las etapas en la fabricación del acero,
el óxido de hierro (III) reacciona con monóxido de carbono según:
a- Igualar la ecuación redox indicando agente
oxidante y reductor.
b- Si se pusieran a reaccionar 14,4 g de FeO con 0,80 mol de CO.
Determinar cuál
es el reactivo limitante.
c- Calcular la masa de reactivo en exceso.
d- ¿Qué cantidad de hierro se habrá producido?
Expresarla en mol, masa y número de
átomos.
4- El
anhídrido carbónico (CO2)
que los astronautas exhalan al respirar se debe extraer de la
atmósfera de la nave espacial. Uno de los métodos usados para eliminar el CO2
es hacerlo reaccionar con hidróxido de Litio (LiOH). (Los frascos del
hidróxido del litio en el Módulo Lunar de Apolo 13 fueron las cuerdas de
salvamento para los astronautas de la expedición accidentada).Podemos
representar la reacción como:
a- Si los astronautas disponen de un frasco
que contiene 50 g de hidróxido de litio, ¿Les alcanzará para eliminar 150 g
de CO2 generados en una expedición? Justifique su
respuesta.
b- Calcule la cantidad de agua en mol que se
generaría en el apartado a-.
5- Las
bolsas de aire para automóvil ( airbag) se inflan cuando se descompone
rápidamente azida de sodio( NaN3)
generándose sodio y dinitrógeno gaseoso, que es el gas responsable del
inflado, según la reacción:
a- Si se dispone de 18,0 g de azida de sodio
90% de pureza, calcular la masa de sodio
formada.
b- ¿Cuántas moléculas de dinitrógeno se habrán formado simultáneamente?
6- Como se expuso en el
ejercicio anterior, un producto
secundario de la reacción que infla los airbag para automóviles es sodio
(Na), que es un elemento muy reactivo , puede encenderse en el aire y
reacciona violentamente con el agua*.
Para evitar esto se agrega al contenido del
airbag nitrato de potasio(KNO3)
que reacciona eliminando el sodio según:
a-
Si se disponen de 10 g de nitrato de potasio en el airbag, ¿Se logrará
eliminar
totalmente 5,0 g de sodio? Calcule la cantidad de reactivo en exceso si corresponde.
b-
¿Qué cantidad en mol de dinitrógeno se formaría
si el proceso se verifica con un 95%
de rendimiento? *Para ver la reacción del sodio con el agua: http://www.youtube.com/watch?v=Cc_2PRWBZY0
7- Los carbohidratos como el
azúcar blanca (Sacarosa C12H22O11) son una fuente de energía para el
organismo. Su combustión con el dioxígeno que respiramos produce solamente CO2
y H2O.
a- Escribe la ecuación de
combustión para el azúcar.
b- Calcular la masa de dioxígeno necesaria para quemar una
cucharadita de 4,00 g de
azúcar blanca comercial, considerando que esta presenta un 99,5% de pureza.
c- ¿Qué rendimiento habrá
presentado el proceso si se obtuvieron 0,128 mol de CO2?
8- La explotación de piedra caliza
en nuestro país para la fabricación de cemento se desarrolla en tres zonas de
yacimientos, en los departamentos de Lavalleja, Paysandú y Cerro Largo- Treinta y
Tres. La explotación está a cargo de
ANCAP y una empresa extranjera (Compañía uruguaya de Cemento-Portland).
La piedra caliza es esencialmente carbonato de
calcio (CaCO3) que al ser calentada a altas temperaturas produce
cal viva (óxido de calcio, CaO) y anhídrido carbónico (CO2).
a-
Escribir la ecuación que representa el proceso.
b-
Clasificar el tipo de reacción que se lleva a cabo.
c-
Calcular qué masa de cal viva se puede preparar partiendo de 200 g de
piedra caliza con una pureza del 95%.
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9-
El cloro que se emplea en los sistemas de purificación del agua se
obtiene industrialmente por descomposición electrolítica del agua de mar
mediante una reacción química que puede representarse así:
2NaCl (ac)
+ 2H2O --> 2NaOH(ac) +
H2(ac) + Cl2(ac)
|
a-
Igualar la ecuación por el método de nº de oxidación, indicando que
especie se reduce y cuál se oxida.
b-
Si se colocan a reaccionar 100g de NaCl
y 100 g de agua; que masa de Cl2 espera obtener si el
rendimiento del proceso es de 98%?
rendimiento del proceso es de 98%?
10-
El dióxido de azufre (SO2) es un poderoso contaminante
atmosférico que provoca el fenómeno conocido como lluvia ácida. La forma de
eliminar este gas contaminante es a través de
procedimientos químicos. Por ejemplo podemos emplear la cal viva ( CaO ,
óxido de calcio) para eliminar el SO2, porque reacciona con él para formar sulfito de Calcio( CaSO3)
según:
CaO(s) +
SO2(g) --> CaSO3(s)
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Suponer que se quema gas
natural en una instalación petrolera a razón de
100kg/hora y que contiene 10% en peso de H2S(g).
Este produce el SO2 al
reaccionar con dioxígeno. La reacción que se lleva a cabo es:
2
H2S(g) + 3 O2(g) --> 2 SO2(g) + 2
H2O(l)
|
a- Qué masa
de SO2 se produce por hora.
b-¿Cuántos kg de piedra
caliza (CaO) se requieren para eliminar el SO2 formado en una hora?
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