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:     Li2O, CaO, CrO3, As4O10, U3O8.

¿Cuál de ellas contiene Procedimiento Respuesta

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 composición centesimal de un compuesto es 59.9% de titanio y 40.1% de oxígeno.¿Cuál es 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.-    ¿Cuántos moles de alcohol metílico, CH3OH, hay en 80 g del mismo?

8.-      Calcule el número de átomos de oxígeno que hay en 160 gramos de SO2.

EJERCICIOS 2:

Balancear las siguientes ecuaciones:

1.- Na (s)    +    H2O (l)    →      NaOH (ac)     +      H2 (g)

2.- C2H4 (g)    +    O2 (g)    →      CO2  (g)   +     H2O (g)

3.- Al  (s)     +      HCl  (ac)     →      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

C (s)   +    O2 (g)      CO2 (g)

N2 (g)   +   3 H2 (g)      2 NH3 (g)

               CaO (s)   +    H2O (l)          Ca(OH)2 (s)

Dos   reactivos   se   combinan   para   formar   un   solo   producto. Muchos   elementos   reaccionan   con  otro  de   esta  manera  para formar compuestos.

Tipo  de  Reacción : ………………………………………..

C A + B

2 KClO3 (s)            2 KCl (s)     +    3 O2 (g)

           CaCO3 (s)      CaO (s)      +      CO2 (g)

Un   solo   reactivo   se   descompone   para   formar   dos   o   más sustancias.  Muchos   compuestos   se   comportan   en   esta   forma cuando se calientan.

Tipo  de  Reacción : ………………………………………..A + BX AX + B

Fe (s)   + 2 HCl (ac)         FeCl2 (ac)   +   H2 (g)

         Zn (s)   +  CuSO4 (ac)     ZnSO4 (ac)   +   Cu (s)

Un elemento sustituye a otro en un compuesto. (con frecuencia los elementos son hidrógeno o un metal).

Tipo  de  Reacción : ………………………………………..

AX + BY AY + BX

BaBr2 (ac) + K2SO4 (ac)   2KBr (ac)  + BaSO4 (s)

     Ca(OH)2 (ac)  + 2HCl (ac)   CaCl2 (ac)  +  H2O (l)

Los átomos o los iones intercambian parejas entre los reactivos.

Tipo  de  Reacción : ………………………………………..

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 O2 reaccionarán con 47 moléculas de CH4 según la ecuación anterior?

2.    ¿Qué masa de oxígeno reaccionará con 24 gramos de CH4?

3.    ¿Qué masa de CH4, en gramos, reaccionará con 96 gramos de O2?

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 CO2, en gramos, que se producirá por combustión de 6,0 moles de CH4, en exceso de O2.

5.    ¿Qué masa de O2 en toneladas es necesaria para quemar completamente 7,0 toneladas de CH4?

6.    ¿Qué masa de CH4 ha de quemarse para producir 3,01 x 1023 moléculas de H2O?

Respuestas:

1.    94 moléculas de O2.          2.    96 gramos de O2.                   3.    24 gramos de CH4.

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 (C6H12O6). 

2. La formula química del ácido acético es CH3COOH. (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 CO2 y H2O se producirán? 

3. En la combustión del ejemplo anterior ¿Cuántos gramos de CO2 se habrían producido a partir de 35.0 g de ácido acético y 17.0g de O2? Identifique el reactivo limitante. 

4. La reacción entre el óxido nítrico (NO) y oxígeno para formar dióxido de nitrógeno (NO2) es un paso determinante para la formación del smog fotoquímico. 

2NO(g) + O2(g)  2NO2(g) 

a)¿Cuántos moles de NO2 se formarán por la reacción completa de 0,254 mol de O2?. 

b)¿Cuántos gramos de NO2 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 Fe2O3. 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 103 g de V2O5 reaccionan con 1,96 x 103 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 CO2 y10.5 moles H2O 

            10.5 moles CO2 * (44.0 g/mol) = 462 g CO2 

           10.5 moles H2O * (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 O2 

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 O2 / 1 mole CH3COOH) = 1.17 moles O2 

Y para que reaccionase todo el oxígeno necesitaríamos: 0.531 moles O2 * (1 mole CH3COOH / 2 moles O2) = 0.266 moles CH3COOH 

Entonces el reactivo limitante es el oxígeno

Para calcular cuánto CO2 se forma: como dos moles de O2 producen 2 moles de CO2  0.531 moles O2 * (2 moles CO2/2 moles O2) = 0.531 moles CO2 0.531 moles CO2 * (44 g/mol) = 23.4 g CO2 

  4.a)0,508 mol NO2    b) 2,208 g NO2 

5. a) 246,93g Al2O3     b) 1,46 mol Fe2O3 

6. a) 862,92 g V    b) 93,06%