cuestionario 4 balance de materia

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CUESTIONARIO N 0 4 1. Defina los siguientes conceptos: mol, peso atómico, átomo gramo, átomo libra. a) Mol.- se define como la cantidad de una sustancia dada que contiene tantas moléculas o unidades formulares como él numera de átomos en exactamente 12 g de carbono 12. b) Peso atómico.- de un elemento es la masa atómica promedio para el elemento natural, expresado en unidad de masa atómica. c) Átomo gramo.- es el peso atómico de un elemento expresado en gramos. d) Átomo libra.- es el peso atómico de un elemento expresado en libras. e) Disolución.- Es la mezcla homogénea de dos o más sustancias. 2. ¿Que entiende por reactivo limitante? Explique con un ejemplo El reactivo limitante es el reactivo que se consume totalmente en la reacción: Ejemplo: En la reacción: Mg + I 2 MgI 2 Antes de reacción 1 mol 1 mol 0 Después de la reaccion 0 0 1 mol El manganeso y le Yodo gaseoso reaccionan en una relación de 1:1 para producir Yoduro de magnesio Si se mezclan 10 moles de Mg con 5 moles de Yodo gaseoso, podemos evidenciar que el yodo reacciona en su totalidad, es decir los 5 moles, entonces el yodo seria el reactivo limitante y el magnesio que de los 10 moles solo reacciona 5 y sobra 5 moles, el magnesio vendría a ser el reactivo en exceso, ya que no se consume en su totalidad. 1

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CUESTIONARIO DE LABORATORIO DE QUIMICA DE LABORATOIO DE BALANCE DE MASA

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Page 1: Cuestionario 4 Balance de Materia

CUESTIONARIO N0 4

1. Defina los siguientes conceptos: mol, peso atómico, átomo gramo, átomo libra.

a) Mol.- se define como la cantidad de una sustancia dada que contiene tantas moléculas o unidades formulares como él numera de átomos en exactamente 12 g de carbono 12.

b) Peso atómico.- de un elemento es la masa atómica promedio para el elemento natural, expresado en unidad de masa atómica.

c) Átomo gramo.- es el peso atómico de un elemento expresado en gramos.d) Átomo libra.- es el peso atómico de un elemento expresado en libras.e) Disolución.- Es la mezcla homogénea de dos o más sustancias.

2. ¿Que entiende por reactivo limitante? Explique con un ejemplo

El reactivo limitante es el reactivo que se consume totalmente en la reacción:

Ejemplo:En la reacción: Mg + I2 MgI2 Antes de reacción 1 mol 1 mol 0Después de la reaccion 0 0 1 mol

El manganeso y le Yodo gaseoso reaccionan en una relación de 1:1 para producir Yoduro de magnesio Si se mezclan 10 moles de Mg con 5 moles de Yodo gaseoso, podemos evidenciar que el yodo reacciona en su totalidad, es decir los 5 moles, entonces el yodo seria el reactivo limitante y el magnesio que de los 10 moles solo reacciona 5 y sobra 5 moles, el magnesio vendría a ser el reactivo en exceso, ya que no se consume en su totalidad.

3. Explique las diferencias entre mezcla y combinación.Las diferencias más importantes entre mezcla y combinación son:

4. Se hacen reaccionar 10 g de gasolina (suponga que es octano), con 20 g de oxigeno, produciendo dióxido de carbono y agua. ¿Cuál es el reactivo limitante y cuál es el reactivo que está en exceso?, ¿Qué cantidad de reactivo está en exceso?

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Page 2: Cuestionario 4 Balance de Materia

Escribiendo e igualando la ecuación tenemos:

2 mol 25 mol 16 mol 18 mol 10 g 20 g

Relacionando los moles de cada sustancia para hallar los reactivos, tenemos:

Para 10 g de octano se requiere 27.77 g de oxigeno, pero solo existen 20 entonces el reactivo limitante es el oxigeno

Luego la reactivo en exceso es el octano con 7.2 g de exceso.

5. El análisis de una muestra de colorante orgánico empleado en la industria textil dio los siguientes resultados: C =61.76% H=5.88% N=20.59% O=11.77%.Determinar su fórmula empírica.

Hallando la formula empírica por medio de relaciones, tenemos:

Entonces la formula empírica es:

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Page 3: Cuestionario 4 Balance de Materia

6. El vidrio común puede obtenerse mediante la fusión del carbonato de sodio, piedra caliza y arena de acuerdo a:

¿Cuántos Kg. de arena serán necesarios para fabricar 10000 botellas con 300 g de vidrio cada una?

Datos

Nº de botellas: 10000Masa de cada botella: 300 g.

Por tanto se necesita:

7. Una muestra de 50 g de zinc impuro reacciona con 129 ml de acido clorhídrico de densidad 1.18 g/ml y que contiene 35% en masa de ácido

clorhídrico. ¿Cuál es el porcentaje de zinc metálico en la muestra?

Datos : mZn = 50 g, DensidadZn = 1.41g/l , VHCl = 129 l, DensidadHCl = 18g/l

C% = 35%

Haciendo relación de masas:Por el principio de Lavoissier y relación de masa con concentración, tenemos:

m1+m2 = mM m1C1+m2C2 = mMCM

m2 = densidad*Vm2 = 1.18g/ml*129ml

m2 = 152.22g

m1C1+m2C2 = mMCM

C1= (mMCM + m2C2)/m1

C1 = (179*100 + 152.22*35)/50C1 = 11.4965%

8. La combustión de 28 litros de un hidrocarburo desconocido demanda exactamente el consumo de 70 litros de oxigeno, produciendo 56 litros de dióxido de carbono. Determine la formula molecular de hidrocarburo desconocido, suponiendo que todos los volúmenes se miden en las mismas condiciones de presión y temperatura.

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Page 4: Cuestionario 4 Balance de Materia

Igualando la reacción en términos de X y de Y se tiene:

CxHy+ (x+y/4)O2 xCO2+ y/2H201 [l] (x+y/4)[l] x[l] y/2[l]28[l] 70[l] 56[l]

Entonces:

Y también:

La ecuación balanceada es:

Por tanto el hidrocarburo es:

9. Con relación a la anterior pregunta, calcular el volumen de aire necesario en condiciones normales, para la combustión completa de 500 g de este hidrocarburo, si el aire se suministra con un 50% de exceso.

Entonces, partiendo de:

Considerando el exceso del aire:

10. En la reacción de cloruro ferroso con permanganato de potasio y ácido clorhídrico, se obtiene cloruro férrico, cloruro manganoso, cloruro de potasio, cloruro gaseoso y agua.

a) Escribir e igualar la ecuación por el método ión electrón.b) Determinar la masa equivalente del agente oxidante.c) En la reacción de 100 g de cloruro ferroso con 100 g de permanganato

de potasio. Determinar el reactivo limitante y el reactivo en exceso.d) ¿Qué cantidad de ácido clorhídrico se necesita para obtener 10 Kg. de

cloro gaseoso, si el rendimiento de la reacción es de 85%?

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Page 5: Cuestionario 4 Balance de Materia

a) Se tiene la siguiente reacción química no igualada:

Ionizando los componentes de la reacción, tenemos:

Cambios observados y balance de masa y de carga, considerando que el medio es ácido, se realiza:

Por tanto la ecuación igualada será:

b) Meq – g KMnO4=

c) El reactivo limitante y reactivo en exceso son:

d) Se tendrá la masa de:

Por rendimiento, se tiene:

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