06 algunos problemas vistos en clase unidad 1

8/19/2019 06 Algunos Problemas Vistos en Clase Unidad 1

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Algunos prob lemas v is tos en clase Unidad 1.

1. Balancee las siguientes ecuaciones químicas:

Al + O2 Al2O3

FeS + O2 Fe2O3 + SO2

C7H6O2 + O2 CO2 + H2O

2. Un método para preparar hidróxido de sodio consiste en hacer reaccionar carbonato de sodiocon hidróxido de calcio. a) Escriba la ecuación química completa de este proceso. b) ¿Cuántohidróxido de sodio se obtendrá si se hace reaccionar 1 kg de carbonato de sodio?

3. Todos los metales alcalinos reaccionan con agua para formar hidrógeno gaseoso y elhidróxido del metal alcalino correspondiente. Una reacción común es la que ocurre entre ellitio y el agua:

Li (s) + H2O (l) LiOH (ac) + H2 (g)

¿Cuántos gramos de Li se necesitan para producir 9.89 g de H2? Nota: no olvide balancear laecuación.

4. Alguna vez se preparó HCl en escala industrial calentando NaCl con H 2SO4 concentrado.¿Cuánto ácido sulfúrico con 90% en masa de H2SO4 se necesita para producir 1 kg de ácidoclorhídrico concentrado con 42% en masa de HCl?

5. Se agregó una disolución que contiene 2.00 g de Hg(NO3)2 a una disolución que contiene2.00 g de Na2S. Calcule la masa de HgS insoluble que se formó de acuerdo con la siguienteecuación:

Hg(NO3)2 + Na2S HgS + NaNO3

6. Se puede preparar KClO4 mediante una serie de reacciones consecutivas. ¿Cuánto Cl2 senecesita para preparar 100 g de KClO4 con la secuencia siguiente?

Cl2 + KOH KCl + KClO + H2O

KClO KCl + KClO3

KClO3 KClO4 + KCl

7. El diclorometano (CH2Cl2) se usa como disolvente en al descafeinización del café y seprepara a partir de la reacción del metano con el cloro. ¿Cuántos gramos de diclorometanoresultan de la reacción de 1.85 kg de metano si el rendimiento de la reacción es del 43.1%?

CH4 (g) + Cl2 (g) CH2Cl2 (l) + HCl (g)

8. El titanio es un metal fuerte, ligero y resistente a la corrosión, que se utiliza en la construcciónde naves espaciales, aviones y estructuras de bicicletas. Se obtiene por la reacción decloruro de titanio (IV) con magnesio fundido entre 950 y 1150 0C.

TiCl4 (g) + Mg (l) Ti (s) + MgCl2 (l)



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En cierta operación industrial se hacen reaccionar 3.54x107 g de TiCl4 con 1.13x107 g de Mg.a) Calcule el rendimiento teórico del Ti en gramos. b) Calcule el porcentaje del rendimiento sien realidad se obtienen 7.91x106 g de Ti.

9. Se encuentra que el óxido de antimonio contiene 24.73% de oxígeno, ¿cuál es su fórmulaempírica?

10. Se hacen reaccionar 56 mililitros de ácido sulfúrico 3 N con 13 mL de hidróxido de magnesio0.01 g/L. a) Escriba la ecuación química del proceso. b) ¿Cuál es el reactivo limitante? c) Sila mezcla después de la reacción se lleva a un aforo de 500 mL, ¿cuál es la concentración detodas las especies?

11. Se disuelven 230 mg de nitrito de cesio en agua, el volumen final de la disolución es 450mL. Calcule la concentración en las siguientes unidades: M, g/L, % m/V.

12. El ácido sulfúrico concentrado tiene una densidad de 1.84 g/cm3, y contiene 95 % en masade H2SO4. ¿Cuál es la molaridad de este ácido?

13. ¿Cuántos mililitros de una disolución de hidróxido de sodio 47 % en masa/volumen

(densidad = 1.5 g/mL) se requieren para preparar un litro de una disolución 1 M?

14. ¿Cuál es la concentración de una disolución de HCl preparada a partir de una alícuota de 5mL tomada de una disolución de HCl al 32 % en masa (densidad = 1.16 g/mL) y aforando a500 mL?

15. El PF3, trifluoruro de fósforo, reacciona con el XeF4, tetrafluoruro de xenón, para formar PF5,pentafluoruro de fósforo:

2 PF3 (g) + XeF4 (s) 2 PF5 (g) + Xe (g)

¿Cuántas moles de PF5 se pueden obtener de 100.0 g de PF3 y 50.0 g de XeF4?

16. El trimetilaluminio, Al(CH3)3 se debe manejar con un aparato en el que se haya excluido eloxígeno, en forma rigurosa, porque esta sustancia explota en llamas en presencia deoxígeno. Calcule la masa de trimetilaluminio que se puede preparar con 5.0 g de aluminiometálico y 25.0 g de dimetilmercurio.

2 Al (s) + 3 Hg(CH3)2 (l) 2 Al(CH3)3 (l) + 3 Hg (l)

17. La reacción de termita, o de aluminotermia, con la que se sueldan los rieles de las víasférreas, se representa con la siguiente ecuación:

Fe2O3 (s) + 2Al (s) Al2O3 (s) + 2Fe (l)

Calcule la masa de hierro metálico que se puede preparar a partir de 150 g de aluminio y 250g de óxido de hierro (III).

18. Al disolver 30 g de carbonato de sodio en 300 mL de agua a 25 0C, se obtiene unadisolución cuya densidad es 1.09 g/mL. ¿Cuántos gramos de la sal hay en 25 mL de ladisolución preparada?



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19. ¿Cuál es la molaridad de una disolución de fosfato tribásico de sodio que contiene 100gramos de esta sal en un litro de disolución? ¿Cuál es la molaridad el ion Na+?

20. ¿Cuántos gramos de hidróxido de sodio húmedo (6 % en masa de agua) se deben medirpara preparar 2 litros de una disolución 0.2 M?

21. ¿Cuál es la molaridad de una disolución que se prepara tomando 15 mL de una disolución 3

M de HCl y aforando a 250 mL?

22. Calcule la concentración de una disolución acuosa de KCl, si 25 mL de ella producen 0.430g de AgCl al tratarlos con un exceso de AgNO3.

23. Calcule el volumen de NaI 0.25 M que se necesita para precipitar todo el ion Hg2+ de 45 mLde una disolución de Hg(NO3)2 0.10 M.

24. Calcule la molaridad de una disolución de ácido acético si se necesitan 34.57 mL de ladisolución para neutralizar 25.19 mL de hidróxido de sodio 0.1025 M. El CH3CO2H no sedisocia en iones en la disolución pero todos los demás reactivos y productos acuosos en lareacción si forman iones.

25. Calcule el volumen de ácido sulfúrico 0.0985 M que se necesita para neutralizar 10.89 mLde una disolución acuosa de amoniaco 0.01043 M.

26. La -D-glucopiranosa reacciona con el ion peryodato como sigue:

C6H12O6 (ac) + 6 IO4- (ac) 6 IO3

- (ac) + 6 HCO2H (ac)

Calcule la molaridad de la disolución de la glucopiranosa, si se requieren 25.0 mL dedisolución 0.75 M de IO4

- para reaccionar con 10.0 mL de la disolución.

27. ¿Cuántos gramos de etanol (C2H5OH) se obtienen de la fermentación de 0.5 moles de

glucosa (C6H12O6)?

C6H12O6 (ac) 2 C2H5OH (ac) + 2 CO2 (g)

28. El alcohol etílico, usado como combustible en el gasohol, arde según la ecuación:

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

¿Cuántos gramos de CO2 se producen al quemar 9 g del alcohol?

29. El agua oxigenada se descompone en agua y oxígeno. ¿Cuántos gramos de oxígeno seobtienen de la descomposición de 7 g de peróxido de hidrógeno?

30. El hipoclorito de sodio acuoso (NaClO), blanqueador doméstico, es un agente oxidantefuerte que reacciona con el ion cromito [Cr(OH)4

-] en disolución básica para formar el ioncromato (CrO4

2-) y el ion cloruro. La ecuación iónica neta es:

ClO- (ac) + Cr(OH)4- (ac) CrO4

2- (ac) + Cl- (ac) NO BALANCEADA

Balancee la ecuación y determine la concentración del hipoclorito de sodio si se necesitan24.55 mL del ion cromito 0.102 M para completar la reacción con 10.0 mL de la disoluciónde hipoclorito de sodio.



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31. Calcule los volúmenes o concentraciones del reactivo B que se necesitan para que

reaccione el volumen del reactivo A dado, de acuerdo a los datos indicados en lassiguientes tablas: (Nota no olvides ver cuántos equivalentes redox o ácido base hay de cadareactivo según el tipo de reacción que se está llevando a cabo)

2 KMnO4 + 5 H2O2 + 3 H2SO4 2 MnSO4 + 5 O2 + 8 H2O + K2SO4

REACTIVO A: KMnO4, REACTIVO B: H2O2 V

(mL)Concentración

ACantidad de

sustancia A (mol)V

(mL)Concentración

BCantidad de

sustancia B (mol)

2 0.1 M 0.1 M

2 0.1 M 0.1 N

2 0.1 M 0.1 % m/V

2 0.1 N 0.1 M

2 0.1 N 0.1 N

2 0.1 N 0.1 % m/V2 0.1 % m/V 0.1 M

2 0.1 % m/V 0.1 N2 0.1 % m/V 0.1 % m/V

HCl + NaOH NaCl + H2OREACTIVO A: HCl, REACTIVO B: NaOH

V(mL)

Concentración A

Cantidad desustancia A (mol)

V

(mL)Concentración

BCantidad de

sustancia B (mol)

5 0.1 M 0.1 M

5 0.1 M 0.1 N

5 0.1 M 0.1 % m/V

5 0.1 N 0.1 M5 0.1 N 0.1 N

5 0.1 N 0.1 % m/V

5 0.1 % m/V 0.1 M5 0.1 % m/V 0.1 N

5 0.1 % m/V 0.1 % m/V

H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2 H2O REACTIVO A: H2SO4, REACTIVO B: NaOH

V(mL)

Concentración A


V

(mL)Concentración

BCantidad de

sustancia B (mol)

5 0.1 M 10 M

5 0.1 M 10 N

5 0.1 M 40 % m/V

5 0.1 N 5 M

5 0.1 N 5 N5 0.1 N 20 % m/V

5 0.1 % m/V 1.02 M

5 0.1 % m/V 1.02 N

5 0.1 % m/V 4.08 % m/V



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2 Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + 2 NaI REACTIVO A: Na2S2O3, REACTIVO B: I2

V(mL)

Concentración A


V

(mL)Concentración

BCantidad de

sustancia B (mol)

4 0.1 M 2 M

4 0.1 M 4 N

4 0.1 M 50.8 % m/V

4 0.1 N 2 M4 0.1 N 4 N

4 0.1 N 50.8 % m/V

4 0.1 % m/V 0.13 M

4 0.1 % m/V 0.25 N

4 0.1 % m/V 3.23 % m/V

32. El alcoholímetro. El instrumento que se utiliza paradeterminar el nivel de alcohol en la sangre delconductor se llama Breathalizer , inventado por R. F.Burkenstein en 1954. En este analizador se reúneuna muestra de aliento y se mide su contenido dealcohol mediante una reacción de oxidación-reducción. La muestra de aliento pasa a través deuna disolución ácida de dicromato de potasio al0.025% m/V. Todo el alcohol presente en el aliento sedisuelve y se oxida a ácido acético. La cantidad dedicromato consumido depende de la cantidad dealcohol en la muestra de aliento y se calcula midiendo, cuantitativamente, la cantidad desulfato de cromo (III) formado.

Diagrama esquemático de un alcoholímetro. El alcohol en el aliento del conductor reaccionacon la disolución de dicromato de potasio. El cambio en la absorción de la luz debido a laformación del sulfato de cromo (III) se registra por medio del detector y se muestra en undispositivo, donde se lee directamente el contenido de alcohol en la sangre. El filtroselecciona sólo una longitud de onda de luz para la medición.

a) Balancea la ecuación completa de la reacción entre el dicromato de potasio y el alcoholetílico. Los productos son ácido acético y sulfato de cromo (III). Utiliza ácido sulfúricocomo fuente de protones.

b) ¿Cuántos equivalentes por mol presenta el ion dicromato?

c) ¿Cuántos equivalentes por mol presenta el alcohol etílico?



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d) Un agente de tránsito detiene el auto en el que viajan tú y varios de tus cuates después

de una velada en el Naked City. Le hacen la prueba del alcoholímetro al conductordesignado pidiéndole, amablemente, que sople 100 mL de su aliento en el Breathalizer ycomo resultado se producen 0.189 mg de sulfato de cromo (III). La concentraciónmáxima permitida es de 0.08 gramos de alcohol por cada 100 mL de sangre. Laequivalencia mililitro de sangre: mililitro de aliento es 1:2100. ¿Se llevan a tu cuate a “El

Torito” o siguen la fiesta en otro lado todos juntos?

P. D. No se vale “tener miedo…”

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