tema 0 quimica

7/31/2019 Tema 0 Quimica

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3. Calcula o nmero de molculas e o nmero de tomos de hidrxeno que hai en 2,0 mg de butano.Resolucin:Mr (C4H10) = 12 4 + 1 10 = 58

2,0 mg C4H10 HCdemol1

HCdemolculas106,022HCdeg58HCdemol1

mg1000g1

104

10423

104

104 =

2,11019 molculas C4H10

HCdemolcula1Hdetomos01HCdemolculas101,2

104104

19 = 2,11020 tomos de H

4. Calcula o nmero de molculas contido en 10 ml de auga pura a 4 C. ( Selectividade COU. Set-96)* Resolucin: temperatura de 4 C a densidade da auga 1 g/ml. Facendo as correspondentes transformacins:Mr (H2O) = 1 2 + 16 = 18

=

OHdemol1OHmolculas106,022

OHdeg18OHdemol1

OHdeml1OHdeg1OHdeml01

2

223

2

2

2

22 3,41023 molculas de auga

5. Calcula cal dos seguintes compostos ten maior porcentaxe de carbono: CO, CO2 e CaCO3.Resolucin:A partir da frmula do composto e dos valores das masas atmicas dos elementos que o compoen, podemos calcular a porcentaxe en peso de cada elemento nese composto. Este tipo de clculo un sinxeloclculo de porcentaxe:

100XdetomosdenXde%r

r

=

MA

Mr (CO) = 12 + 16 = 28

=

= 10028121 Cde% 43%

Mr (CO2) = 12 + 16 2 = 44== 10044

121 Cde% 27%

Mr (CaCO3) = 40 + 12 + 16 3 = 100

=

= 100100121 Cde% 12%

O composto que ten maior porcentaxe de carbono oCO.

6. Certo hidrocarburo contn un 85,5% de carbono. Sabendo que 8,8 g deste, en estado gasoso,ocupan un volume de 3,3 litros, medidos a 50 C e 1 atm, calcula: a) A sa frmula mis sinxela(emprica). b) A sa frmula molecular. (Selectividade COU. Xu-92)

Resolucin:a) En 100 g do hidrocarburo dado hai 85,5 g de carbono; o resto hidrxeno (14,5 g). Se convertemos

estes datos en moles e buscamos a relacin entre moles, obtemos a frmula emprica do hidrocarburo:

2Cdemol7,13Hdemol14,5 :nmerosdestes pequenomisoentreDividindo

Hdemol5,14Hdeg1Hdemol1Hdeg14,5

Cdemol13,7Cdeg12Cdemol1Cdeg5,85

=

=

=

Obsrvase que hai o dobre de moles de carbono que de hidrxeno, entn a frmula emprica CH2.

* Cuestin formulada nun exercicio de tres preguntas.


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b) Para obter a frmula molecular necesitamos coecer a sa masa molecular, que podemos calcular se seten en conta que un gas e se supn un comportamento ideal.Se na frmula:P V = n R Tsubstitumos o nmero de moles pola masa en gramos dividida entre amasa molecular ( m/Mr ), a nica varibel descoecida ser a masa molecular, que calcularemossubstitundo os datos coecidos nas unidades axeitadas:

Mr = 71A frmula molecular un mltiplo da frmula emprica tal que a sa masa molecular coincida coacalculada:Mr (CH2) n =Mr (12 + 2) n = 71n = 5A frmula molecular contn cinco veces a emprica. A frmula molecular do hidrocarburo C5H10.

7. Unha substancia orgnica contn s carbono, hidrxeno e osxeno. A 250 C e 750 mmHg, 1,65gramos desa substancia en forma de vapor ocupan 629 ml. A sa anlise elemental a seguinte:63,1% de C e 8,7% de H. Calcula a sa frmula molecular. (Selectividade COU. Xu-94)

Resolucin:En 100 g de composto hai 63,1 g de C, 8,7 g de H e o resto osxeno (28,2 g). Comezaremos por calcular a frmula emprica convertendo a moles estas cantidades e buscando a relacin entre moles:

5Odemol1,76Hdemol8,7 3

Odemol1,76Cdemol5,26 :deles pequenomisoentreDividimos

Odemol76,1Cdeg16Odemol1Odeg8,22

Hdemol7,8Hdeg1Hdemol1

Hdeg8,7

Cdemol26,5Cdeg12Cdemol1Cdeg3,16

==

=

=

=

Obsrvase que hai tres veces mis moles de carbono que de osxeno e cinco veces mis moles dehidrxeno que de osxeno, entn a frmula emprica C3H5O.Para obter a frmula molecular necesitamos coecer a sa masa molecular, que podemos calcular se seten en conta que un gas e se supn un comportamento ideal.Se na frmula:P V = n R T substitumos o nmero de moles pola masa en gramos dividida entre a

masa molecular (m/Mr ), a nica varibel descoecida ser a masa molecular, que calcularemossubstitundo os datos coecidos nas unidades axeitadas:

523082,065,1629,0760750

=

=

r

r

M

TR MmVP

Mr = 114A frmula molecular un mltiplo da frmula emprica tal que a sa masa molecular coincida coacalculada:Mr (C3H5O) n = Mr

(36 + 5 + 16) n = 114n = 2A frmula molecular contn das veces a emprica. A frmula molecular do composto C6H10O2.

323082,08,83,31 =

=

r

r

M

TR M

mVP


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8. A combustin de 6,26 g dun hidrocarburo (s contn C e H) produciu 18,36 g de dixido de carbonoe 11,27 g de auga. Por outra parte, comprobouse que eses 6,26 g ocupan un volume de 4,67 litros encondicins normais. Acha as frmulas emprica e molecular deste hidrocarburo. ( SelectividadeCOU. Set-98)

Resolucin:

Neste caso non temos as cantidades de carbono e hidrxeno que hai nunha cantidade dada dohidrocarburo, pero podemos calculalas a partir das cantidades dos produtos que resultan da sacombustin. A combustin dun hidrocarburo d lugar formacin de dixido de carbono e auga:

CxHy + O2 (en exceso) x CO2 + 2y H2O

Cando remata a combustin, todo o carbono que haba no hidrocarburo se atopa no CO2 e todo ohidrxeno na auga. Calcularemos os moles destes elementos que hai nos produtos da combustin, que sonos que haba no hidrocarburo; observando a relacin entre estes moles, obteremos a frmula emprica:Mr (CO2) = 12 + 16 2 = 44Mr (H2O) = 1 2 + 16 = 18

3Cdemol0,417

Hdemol1,25 :deles pequenomisoentreDividimos

Hdemol25,1OHdemol1

Hdemol2OHdeg18OHdemol1OHdeg1,271

Cdemol417,0COdemol1

Cdemol1

COdeg44

COdemol1COdeg36,18

22

22

22

22

=

=

=

Obsrvase que hai o triplo de moles de carbono que de hidrxeno, entn a frmula emprica CH3.Para obter a frmula molecular necesitamos coecer a sa masa molecular, que podemos calcular se seten en conta que un gas e se supn un comportamento ideal.Se na frmula:P V = n R T substitumos o nmero de moles pola masa en gramos dividida entre amasa molecular (m/Mr ), a nica varibel descoecida ser a masa molecular, que calcularemossubstitundo os datos coecidos nas unidades axeitadas:

273082,026,667,41 =

=

r

r

M

TR MmVP

Mr = 30A frmula molecular un mltiplo da frmula emprica tal que a sa masa molecular coincida coacalculada:Mr (CH3) n =Mr (12 + 3) n = 30n = 2

A frmula molecular contn das veces a emprica. A frmula molecular do hidrocarburo C2H6.9. Na combustin de 2,37 g de carbono frmanse 8,69 g dun xido gasoso deste elemento. Un litro

deste xido pesa 1,98 g, medidos a 1 atm de presin e a 273 K de temperatura. Supoendo que secomporta como un gas ideal, obtn: a) a frmula emprica; b) a frmula molecular. ( SelectividadeCOU. Xu-00)

Resolucin: Neste caso sabemos que, cando arde (reacciona con osxeno) unha certa cantidade de carbono (2,37 g), produce 8,69 g dun xido. O xido formado contn todo o carbono que tiamos nun principio mis unhacerta cantidade de osxeno que podemos coecer restndolle a masa de carbono masa de xido:

8,69 g de xido 2,37 g de C = 6,32 g de O hai no composto formado.Xa coecemos as cantidades dos elementos que forman o composto, que nos permitirn obter a safrmula emprica. Termos que convertelas a moles e buscar a relacin entre moles:


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2Cdemol0,198

Odemol0,395 : pequenomisoentreDividindo

Odemol395,0Odeg16Odemol1Odeg6,32

Cdemol198,0Cdeg12Cdemol1Cdeg,372

=

=

=

Obsrvase que hai o dobre de moles de osxeno que de carbono, entn a frmula emprica CO2.Para obter a frmula molecular necesitamos coecer a sa masa molecular, que podemos calcular se seten en conta que o xido un gas e se supn un comportamento ideal.Se na frmula:P V = n R T substitumos o nmero de moles pola masa en gramos dividida entre amasa molecular (m/Mr ), a nica variable descoecida ser a masa molecular, que calcularemossubstitundo os datos coecidos nas unidades axeitadas:

273082,098,111 =

=

r

r

M

TR MmVP

Mr = 44A frmula molecular un mltiplo da frmula emprica tal que a sa masa molecular coincida coacalculada:Mr (CO2) n =Mr (12 + 32) n = 44n = 1A frmula molecular coincide coa emprica. A frmula molecular do xido CO2.

10. A anlise da nicotina deu como resultado un 74% de carbono, 8,7% de hidrxeno e 17,3% denitrxeno. Pdese: a) Frmula emprica. b) Frmula molecular, se a sa masa molecular 162.

Resolucin:a) Segundo os datos do exercicio, en 100 g de nicotina hai 74 g de carbono, 8,7 g de hidrxeno e 17,3 g

de nitrxeno. Se convertemos estes datos en moles e buscamos a relacin entre moles, obteremos afrmula emprica da nicotina:

7 Ndemol23,1Hdemol8,7 5

Ndemol23,1Cdemol6,17 : pequenomismolesdenmerooentreDividimos

Ndemol23,1 Ndeg14 Ndemol1 Ndeg7,31


Cdemol17,6Cdeg12Cdemol1Cdeg47

==

=

=

=

Obsrvase que hai cinco veces mis moles de carbono que de nitrxeno e sete veces mis moles dehidrxeno que de nitrxeno, entn a frmula emprica C5H7 N.

b) Pdese calcular facilmente a frmula molecular da nicotina, xa que temos como dato a sa masamolecular. A frmula molecular ten que ser un mltiplo da frmula emprica tal que a sa masamolecular coincida coa que coecemos:Mr (C5H7 N) n =Mr (12 5 + 7 1 + 14) n = 16281 n = 162n = 2A frmula molecular contn das veces a emprica, ser:C10H14 N2.


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Dado que coecemos a masa molecular do aminocido, podemos determinar cantas veces a frmulamolecular contn a emprica:Mr (C3H7 NO) n =Mr (12 3 + 7 1 + 14 + 16) n = 15073 n = 150n = 2

A frmula molecular contn das veces a emprica, ser:C6H14 N2O2.12. A concentracin en masa dunha disolucin acuosa de carbonato de potasio 389,4 g/dm 3. A

densidade desta disolucin 1,298 g/cm3. Calcula: a) A composicin da disolucin expresada en porcentaxe en masa de soluto. b) A fraccin molar de cada compoente.

Resolucin:a) Para calcular a composicin da disolucin en porcentaxe en masa necesitamos coecer a masa de

soluto que hai nunha certa masa de disolucin. Sabemos que hai 389,4 g de soluto en 1 dm3 dedisolucin, entn empregaremos a densidade para calcular a masa dun litro (1000 cm3) de disolucin,co que teremos todos os datos necesarios:

= 1,298 g/cm3

.disolucindelitroun parag1298cm1

g1,298cm0001 33 =

% masa = == 100g1298g4,389100

disolucindemasasolutodemasa 30% de K 2CO3

b) Para calcular fraccins molares necesitamos datos das cantidades de soluto e disolvente en moles, por exemplo as cantidades que hai nun litro de disolucin (1298 g):Masa de carbonato de potasio en 1 litro de disolucin = 389,4 gMasa de auga en 1 litro de disolucin = 1298 g 389,4 g = 908,6 gMr (H2O) = 1,0 2 + 16,0 = 18,0

OHdemol50,48OHdeg18,0

OHdemol1OHdeg908,6 22

22 =

Mr (K 2CO3) = 39,1 2 + 12,0 + 16,0 3 = 138,2

3232

3232 COK demol818,2COK deg138,2

COK demol1COK deg89,43 =

=+

=+

== 50,482,8182,818

nnn

nn

OHCOK

COK

totales

COK COK

232

3232

32X 0,053

=+

=+

== 48,50818,248,50

OHCOK

OH

totales

OHOH

232

22

2 nnn

nn

X 0,947

En realidade abonda calcular a fraccin molar dun dos compoentes, posto que a outra o resto at un(son tantos por un).

13. Calcula a masa de auga que se debe engadir a 500 g dun cido ntrico concentrado, do 60% enmasa, para obter unha disolucin do 15% en masa.

Resolucin:Se engadimos auga a unha disolucin, a cantidade de soluto, neste caso cido ntrico, non vara, s o fai acantidade de disolvente. Polo tanto, comezaremos por calcular a cantidade de cido ntrico que temos nadisolucin de partida: 500 g do 60% en cido ntrico.

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HNOdeg300disolucindeg100HNOdeg60

disolucindeg500 =


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Se chamamosm masa de auga engadida para que a disolucin sexa do 15%:

% masa = 100disolucindemasa

solutodemasa

15 = 100500

300

+ m

De onde obtemos a masa de auga que hai que engadir m =1500 g.

14. Desxase preparar un litro de disolucin de cido clorhdrico 1 molar a partir do produtocomercial, que consiste nunha disolucin do 36% en peso e 1,2 g/cc de densidade. Indica o procedemento que se debe seguir, describe o material que se debe empregar e determina o volumede cido concentrado que se debe coller. ( Selectividade COU. Set-91 e Set-94)

Resolucin:Se queremos preparar 1 litro de disolucin de HCl, debemos ter no laboratorio un matraz aforado de 1litro.

HCldemol11

1

disolucindelitros(HCl)solutodemolesdenmero

==

=

nnM

Este mol de HCl que necesitamos temos que collelo no cido comercial, que unha disolucin lquidacun 36% de HCl. Calcularemos o volume desta disolucin que imos coller:Mr (HCl) = 1,0 + 35,5 = 36,5

= disolucindeg2,1cm1

HCldeg36disolucindeg100

HCldemol1HCldeg36,5HCldemol1

3

84,5 cm3

Necesitamos 84,5 cm3 do cido comercial, que colleremos cunha probeta e na vitrina de gases. Acontinuacin, botamos o cido no matraz aforado de 1 litro e completamos con auga (empregando unfrasco lavador) at o aforo, facendo uso dun contagotas cando se estea acadando este para non rebordalo.Tapamos o matraz, axitamos, e xa temos a disolucin. Para finalizar, debemos botar nun frasco adisolucin obtida e etiquetala: HCl 1 M.

15. Desxase preparar 500 ml de disolucin de cido clorhdrico 0,5 M. Para iso disponse de cidoclorhdrico comercial do 36% en peso e de densidade 1,2 g/cc. Indica as operacins que realizaras,describindo o material que empregaras. ( Selectividade COU. Xu-92)

Resolucin:Se queremos preparar 500 ml de disolucin de HCl, debemos ter no laboratorio un matraz aforado de 500ml (0,5 litros).

HCldemol25,05,0

5,0


==

=

nn

M

Necesitamos 0,25 moles de HCl que colleremos no cido comercial. Posto que o cido comercial unhadisolucin lquida cun 36% de HCl, calculamos o volume desta disolucin que temos que coller:Mr (HCl) = 1,0 + 35,5 = 36,5



HCldemol1HCldeg36,5HCldemol,250

3

21 cm3

Necesitamos 21 cm3 do cido comercial, que colleremos cunha probeta e na vitrina de gases. A

continuacin, botamos o cido no matraz aforado de 500 ml e completamos con auga (empregando unfrasco lavador) at o aforo, empregando un contagotas cando se estea acadando este para non rebordalo.Tapamos o matraz, axitamos, e xa temos a disolucin. Para finalizar, debemos botar nun frasco adisolucin obtida e etiquetala: HCl 0,5 M.


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16. Explica como prepararas no laboratorio 100 ml de disolucin 0,1 M de nitrato de calcio, se partes:a) de nitrato de calcio puro; b) dunha disolucin de nitrato de calcio 2,5 M. Indica e debuxa omaterial que empregaras en cada caso. ( Selectividade COU. Set-92)

Resolucin:Se queremos preparar 100 ml de disolucin 0,1 M de Ca(NO3)2, necesitamos un matraz aforado de 100

ml.

)Ca(NOdemol01,01,0

1,0

disolucindelitros))(Ca(NOsolutodemolesdenmero

23

23

==

=

nn

M

Para preparar esta disolucin necesitamos 0,01 moles de nitrato de calcio.a) Se partimos de nitrato de calcio puro e slido, s temos que converter os moles a gramos para saber a

cantidade de composto que temos que pesar:Mr (Ca(NO3)2) = 40 + (14 + 16 3) 2 = 164

=232323 )Ca(NOdemol1 )Ca(NOdeg164)Ca(NOdemol01,0 1,64 g de Ca(NO

3)2

Con axuda dunha balanza pesamos 1,64 g de nitrato de calcio, empregando un vidro de reloxo paradepositar o reactivo e unha esptula para collelo. A continuacin, con axuda dun frasco lavador,arrastramos o soluto con auga at un vaso de precipitados. Engadimos mis auga (sen exceder os 100ml finais) e axitamos cunha varia de vidro at que o nitrato de calcio se disolva. A continuacin, botamos o contido do vaso ao matraz aforado de 100 ml e completamos con auga (empregando unfrasco lavador) at o aforo, facendo uso dun contagotas cando se estea acadando este para nonrebordalo. Tapamos o matraz, axitamos, e xa temos a disolucin. Para finalizar, debemos botar nunfrasco a disolucin obtida e etiquetala: Ca(NO3)2 0,1 M.

b) Se partimos doutra disolucin acuosa de nitrato de calcio, de concentracin 2,5 M, debemos calcular o

volume desta disolucin que contn os 0,01 moles de nitrato de calcio que necesitamos:disolucindeL104

)Ca(NOdemol2,5disolucindeL1)Ca(NOdemol,010 3

2323 ==

4 ml de disolucin

Con axuda dunha pipeta, collemos os 4 ml da disolucin 2,5 M e botmolos nun matraz aforado de100 ml. Completamos con auga (empregando un frasco lavador) at o aforo, tapamos o matraz,axitamos, e xa temos a disolucin. Para finalizar, debemos botar nun frasco a disolucin obtida eetiquetala: Ca(NO3)2 0,1 M.

17. Explica como prepararas no laboratorio 500 g dunha disolucin do 2% en CuSO 4, se disps desulfato de cobre(II) pentahidratado (slido) de frmula CuSO 45H2O. Indica e debuxa o materialnecesario. ( Selectividade COU. Set-92)

Resolucin:Coecemos a masa de disolucin que queremos preparar e a sa porcentaxe, datos que nos permitencalcular a cantidade de soluto puro que necesitariamos e desta cantidade podemos obter a de solutohidratado:Mr (CuSO4) = 63,6 + 32,1 + 16 4 = 159,7Mr (CuSO45H2O) = 63,6 + 32,1 + 16 4 + 5 (1 2 + 16)= 249,7

=4

244

CuSOdeg7,159OH5CuSOde7,249

disolucindeg100CuSOdeg2disolucindeg500 16 g de CuSO45H2O

O resto da disolucin ser auga. Como a masa total de disolucin 500 g, a masa de auga que se debeengadir ao soluto ser:500 g de disolucin 16 g de soluto = 484 g de augaSupoendo que a densidade da auga 1 g/ml, necesitamos engadir 484 ml de augaao soluto.


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Debemos coller 484 ml de auga nunha probeta. Con axuda dunha balanza pesamos 16 g de sulfato decobre(II) pentahidratado, empregando un vidro de reloxo para depositalo e unha esptula para collelo.Arrastramos, co contido da probeta, o soluto cara a un vaso de precipitados e axitamos a disolucin cunhavaria de vidro, at que se disolva todo o soluto. Xa temos a disolucin, que botaremos nun frasco eetiquetaremos: CuSO4 2%.Material empregado:

Probeta, vaso de precipitados, varia de vidro, frasco, etiqueta.

18. Describe como se preparara no laboratorio unha disolucin 3 M de cido ntrico [trioxonitrato(V)de hidrxeno] se se dispn dun cido ntrico comercial de 1,42 g/cm3 de densidade e do 69,5% deriqueza en peso. Especifica todo o material necesario e as precaucins necesarias para preparar 200ml de tal disolucin. ( Selectividade COU. Xu-00)

Resolucin:Se queremos preparar 200 ml de disolucin de HNO3, debemos ter no laboratorio un matraz aforado de200 ml (0,2 litros).

HNOdemol6,02,0

3disolucindelitros

)(HNOsolutodemolesdenmero

3

3

==

=

nn

M

Necesitamos 0,6 moles de HNO3 que colleremos no cido comercial. Posto que o cido comercial unhadisolucin lquida cun 69,5% de HNO3, calculamos o volume desta disolucin que temos que coller:Mr (HNO3) = 1 + 14 +16 3 = 63


HNOdeg69,5disolucindeg100

HNOdemol1HNOdeg63HNOdemol,60

3

33

33 38 cm3

Necesitamos 38 ml do cido comercial, que collemos cunha probeta e na vitrina de gases. A continuacin, botamos o cido no matraz aforado de 200 ml e completamos con auga (que botamos cun frasco lavador)

at o aforo, empregando un contagotas cando se estea acadando este para non excedelo. Tapamos omatraz, axitamos, e xa temos a disolucin. Para finalizar, debemos botar a disolucin obtida nun frasco eetiquetala: HNO3 3 M.As precaucins necesarias para preparar esta disolucin son as mesmas que para calquera outra na que setraballe con cidos fortes. Debemos empregar unha vitrina de gases para traballar nela, cando collamos ocido xa que queima. Ademais, teremos coidado de non deixar que o cido ou os seus vapores entren encontacto con material metlico, posto que un oxidante forte.

19. Dispoemos de 100 ml dunha disolucin de HCl 0,5 M e desexamos preparar 100 ml doutradisolucin de HCl exactamente 0,05 M. Como procederas? Explcalo detalladamente, nomeando omaterial axeitado e a sa capacidade. ( Selectividade COU. Xu-94)


HCldemol005,01,0

05,0


==

=

nn

M

Necesitamos 0,005 moles de HCl, que colleremos da disolucin que temos nun principio (HCl 0,5 M).Calculamos o volume desta disolucin que temos que coller:

= disolucindeL1ml1000

HCldemol0,5disolucindeL1HCldemol,0050 10 ml de disolucin 0,5 M

Necesitamos 10 ml da disolucin 0,5 M, que collemos cunha pipeta (de 10 ml) e botamos no matrazaforado de 100 ml. A continuacin, completamos con auga (empregando un frasco lavador) at o aforo,facendo uso dun contagotas cando se estea acadando este para non excedelo. Tapamos o matraz,


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14

axitamos, e xa temos a disolucin. Para finalizar, debemos botar a disolucin obtida nun frasco eetiquetala: HCl 0,05 M.

20. Dispoemos de 500 ml de cido clorhdrico 0,25 M e desexamos preparar 100 ml doutra disolucinde cido clorhdrico 0,025 M. Como procederas? Explcao detalladamente, nomeando o materialaxeitado e a sa capacidade. (Selectividade COU. Set-95)


HCldemol0025,01,0

025,0


==

=

nn

M

Necesitamos 0,0025 moles de HCl, que collemos da disolucin que temos nun principio (HCl 0,25 M).Calculamos o volume desta disolucin que temos que coller:

=disolucindeL1

ml1000

HCldemol0,25

disolucindeL1HCldemol,00250 10 ml de disolucin 0,25 M

Necesitamos 10 ml da disolucin 0,25 M, que collemos cunha pipeta (de 10 ml) e botamos no matrazaforado de 100 ml. A continuacin, completamos con auga (empregando un frasco lavador) at o aforo,facendo uso dun contagotas cando se estea acadando este para non excedelo. Tapamos o matraz,axitamos, e xa temos a disolucin. Para finalizar, debemos botar a disolucin obtida nun frasco eetiquetala: HCl 0,025 M.

21. Describe detalladamente o procedemento para preparar no laboratorio 200 ml de disolucin dehidrxido de sodio 0,05 M a partir do produto puro. Cantos moles e cantos gramos de hidrxido desodio existirn por litro de disolucin? ( Selectividade COU. Set-96)

Resolucin:Para preparar 200 ml de disolucin 0,05 M de NaOH, necesitamos un matraz aforado de 200 ml (0,2 L).

NaOHdemol01,02,0

05,0

disolucindelitros NaOHsolutodemolesdenmero

==

=

nn

M

Para preparar esta disolucin necesitamos 0,01 moles de NaOH. Como dispoemos de NaOH puro eslido, s temos que converter os moles a gramos para saber a cantidade de composto que temos que pesar:

Mr (NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40

= NaOHdemol1 NaOHdeg04 NaOHdemol01,0 0,4 g de NaOH

Con axuda dunha balanza pesamos 0,4 g de hidrxido de sodio, empregando un vidro de reloxo paradepositar o reactivo e unha esptula para collelo. A continuacin, con axuda dun frasco lavador,arrastramos o hidrxido de sodio con auga at un vaso de precipitados. Engadimos mis auga (senexceder os 200 ml finais) e axitamos cunha varia de vidro at que o hidrxido de sodio se disolva. Acontinuacin, botamos o contido do vaso no matraz aforado de 200 ml e completamos con auga(empregando un frasco lavador) at o aforo, facendo uso dun contagotas cando se estea acadando este para non excedelo. Tapamos o matraz, axitamos, e xa temos a disolucin. Para finalizar, debemos botar nun frasco a disolucin obtida e etiquetala: NaOH 0,05 M.


12/34

15

Dado que a disolucin preparada 0,05 M (0,05 mol/l), nun litro desta disolucin haber 0,05 moles dehidrxido de sodio, que sern 2 g deste hidrxido, segundo:

= NaOHdemol1 NaOHdeg04 NaOHdemol05,0 2 g de NaOH

22. a) Como prepararas no laboratorio 500 ml de disolucin de hidrxido de sodio 0,1 M a partir do produto puro (slido en lentellas)? Fai os clculos e explica o procedemento. b) Cantos gramos ecantos moles de hidrxido de sodio existirn por litro de disolucin? ( Selectividade COU. Xu-98)

Resolucin:a) Queremos preparar 500 ml de disolucin de NaOH 0,1 M, entn o primeiro que necesitamos un

matraz aforado de 500 ml (0,5 l).

NaOHdemol05,05,0

1,0


==

=

nn

M

Para preparar esta disolucin necesitamos 0,05 moles de NaOH. Como dispoemos de NaOH puro eslido, s temos que converter os moles a gramos para saber a cantidade de composto que temos que pesar:Mr (NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40


Con axuda dunha balanza pesamos 2 g de hidrxido de sodio, empregando un vidro de reloxo paradepositar o reactivo e unha esptula para collelo. Con axuda dun frasco lavador, arrastramos ohidrxido de sodio con auga at un vaso de precipitados. Engadimos mis auga (sen exceder os 500 mlfinais) e axitamos cunha varia de vidro at que o hidrxido de sodio se disolva. A continuacin,

botamos o contido do vaso ao matraz aforado de 500 ml e completamos con auga (empregando unfrasco lavador) at o aforo, facendo uso dun contagotas cando se estea acadando este para nonexcedelo. Tapamos o matraz, axitamos e xa temos a disolucin. Para finalizar debemos botar adisolucin obtida nun frasco e etiquetala: NaOH 0,1 M.

b) Dado que a disolucin preparada 0,1 M (0,1 mol/l), nun litro desta disolucin haber 0,1 moles dehidrxido de sodio, que sern 4 g deste hidrxido segundo:


23. Nun recipiente hai 45 g de dixido de carbono e 60 g de nitrxeno, sendo a presin total 500 mmHg.Calcula: a) A presin parcial de cada gas. b) Cantos tomos hai no recipiente? c) Cal ser a

porcentaxe en volume de cada gas na mestura?Resolucin:a) Un xeito de calcular a presin parcial dun gas empregando a lei de Dalton das presins parciais:

Pi = Xi PT Para empregar esta relacin debemos calcular o nmero de moles de cada gas e a sa fraccin molar:Mr (CO2) = 12 + 16 2 = 44

22

22 COdemol0,1COdeg44

COdemol1COdeg54 =

Mr (N2) = 14 2 = 28

2222 Ndemol1,2 Ndeg28

Ndemol1 Ndeg06 =


13/34

16

32,01,20,1

0,122

22

2 NCO

CO

totais

COCO =

+=

+== nn

nnn

X

68,00,11,2

1,222

22

2CO N

N

totais

N N =

+=

+== nn

nnn

X *

Agora doado obter as presins parciais:=== 50032,0TCOCO 22 PXP 160 mmHg

=== 50068,0T N N 22 PXP 340 mmHg

b) Xa calculamos o nmero de moles de cada gas, nmero que nos permitir calcular os tomos de cadaun deles e os tomos totais:

224

22

223

2 COocontntomos108,1COdemolcula 1tomos3

COdemol1COdemolculas10022,6COdemol0,1 =

224

22

223

2 Nocontntomos105,2 Ndemolcula 1tomos2

Ndemol1 Ndemolculas10022,6 Ndemol,12 =

En total hai 1,81024

+ 2,51024

= 4,31024

tomos c) A porcentaxe en volume coincide coa porcentaxe en moles, entn:

=+

== 1001,20,10,1100COde%

totais

CO2

2

nn

32%

=+

== 1000,11,21,2100 Nde %

totais

N2

2

nn

68%

Observa que coincide coa fraccin molar expresada en porcentaxe.

24. Nun matraz de 10 litros introdcense 2,0 g de hidrxeno, 8,4 g de nitrxeno e 4,8 g de metano; a

25 C. Calcula: a) A fraccin molar de cada gas. b) A presin parcial de cada un. c) A presin totalda mestura cando se eleva a temperatura a 100 C.

Resolucin:a) Para calcular a fraccin molar dos distintos gases, o primeiro que temos que facer converter os datos

a moles:Mr (H2) = 1,0 2 = 2,0

22

22 Hdemol0,1Hdeg2,0

Hdemol1Hdeg,02 =

Mr (N2) = 14 2 = 28

22


Ndemol1 Ndeg,48 =

Mr (CH4) = 12 + 1 4 = 16

44

44 CHdemol30,0CHdeg16

CHdemol1CHdeg,84 =

Agora podemos calcular as fraccins molares:

=++

=++

== 3,03,00,10,1

422

22

2CH NH

H

totais

HH nnn

nnn

X 0,62

=++

=++

== 3,03,00,130,0

422

22

2CH NH

N

totais

N N nnn

nnn

X 0,19

* Esta fraccin molar pdese calcular, restndolle a fraccin molar anterior a 1. dicir: 1 0,32 = 0,68.


14/34

17

=++

=++

== 3,03,00,130,0

422

44

4CH NH

CH

totais

CHCH nnn

nnn

X 0,19

b) Calcularemos as presins parciais empregando a lei de Dalton. Necesitamos calcular primeiro a presin total:PT V = nT R T

PT 10 = (1,0 + 0,3 + 0,3) 0,082 298PT = 3,9 atm

Agora xa podemos calcular as presins parciais:=== 9,362,0 222 HTHH PPXP 2,4 atm=== 9,319,0 222 NT N N PPXP 0,74 atm

=== 9,319,0 444 CHTCHCH PPXP 0,74 atm

c) Se se eleva a temperatura, o nmero de moles de gases e o volume do matraz non varan:PT V = nT R TPT 10 = (1,0 + 0,3 + 0,3) 0,082 373PT = 4,9 atm

25. Un recipiente de 20 ml contn nitrxeno a 25 C e 0,8 atm, e outro de 50 ml contn Helio a 25 C e0,4 atm. a) Determina o nmero de moles, de molculas e de tomos de cada recipiente. b) Se seconectan os dous recipientes, cales sern as presins parciais de cada gas e a total do sistema?c) Calcula a concentracin de cada gas na mestura e exprsaa en fraccin molar e porcentaxe en peso. (Selectividade COU. Set-95)

Resolucin:a) A ecuacin de estado dos gases ideais permtenos calcular o nmero de moles de gas que hai en cada

recipiente. Coecido este, podemos determinar o nmero de molculas e de tomos.Recipiente 1:

298082,002,08,0

2

22

N

N N

=

=n

TR nVP

2 Nn = 6,5104 mol de N2

6,5104 mol N2 =2

223

Ndemol1 Ndemolculas106,022 3,91020 molculas de N2

=2

220

Ndemolcula1 Ndetomos2 Ndemolculas109,3 7,81020 tomos de N

Recipiente 2:

298082,005,04,0

He

HeHe

==

nTR nVP

Hen = 8,2104 mol de He

8,2104 mol He = Hedemol1Hedetomos106,022 23 4,91020 tomos de He

b) Cando se conectan os dous recipientes, o volume a suma dos volumes dos dous recipientes, os molesde gas e a temperatura non varan, e as presins cambian.V = V1 + V2 = 20 + 50 = 70 ml = 0,07 L

298082,0105,607,0 4

N

N N

2

22

=

=P

TR nVP


15/34

18

2 NP = 0,23 atm

298082,0102,807,0

4He

HeHe

=

=P

TR nVP

HeP = 0,29 atm He N2 PPPT += =0,23 + 0,29 =0,52 atm

c) [ ] ===

07,0105,6

disolucindelitros Ndemoles N

42

2 9,3103 mol/l

[ ] ===

07,0102,8

disolucindelitrosHedemolesHe

4

1,2102 mol/l

=+

=

+==

44

4

HeH

N

totais

N N 102,8105,6

105,62

22

2 nnn

nn

X 0,44

=+

=+==

44

4

HeH

He

totais

He

He 102,8105,6102,8

2 nnn

nn

X 0,56

Mr (N2) = 14 2 = 28

6,5104 mol N2 =2

2

Ndemol1 Ndeg82 0,018 g de N2

Ar (He) = 4,0

8,2104 mol He = Hedemol1Hedeg4 0,0033 g de He

=+

== 1000033,0018,0018,0100

disolucindemasa Ndemasa Nde% 22 85%

% de He = 100 85 =15%

26. O cloruro de hidrxeno un gas que pode ser preparado no laboratorio por reaccin entre ocloruro de sodio e o cido sulfrico concentrado, obtndose tamn sulfato de sodio. a) Escribe aecuacin qumica axustada do proceso que ten lugar. b) Se partindo de 20,0 g de cloruro de sodio seobteen 5,60 g de cloruro de hidrxeno, cal foi o rendemento da reaccin? c) Se se disolven os 5,60 gde cloruro de hidrxeno en auga obtendo 1 litro de disolucin, cal a concentracin da mestura?

Resolucin:a) 2 NaCl + H2SO4 2 HCl + Na2SO4 b) En primeiro lugar calcularemos a cantidade terica que deberiamos obter partindo dos 20,0 g de

cloruro de sodio:Mr (NaCl) = 23,0 + 35,5 = 58,5Mr (HCl) = 1 + 35,5 = 36,5

HCldeg5,12HCldemol1

HClg36,5 NaCldemol2HCldemol2

NaCldeg58,5 NaCldemol1 NaCldeg0,02 =

A cantidade de cloruro de hidrxeno que deberiamos obter se o rendemento fose do 100% 12,5 g. Na prctica sabemos que se obtiveron 5,60 g deste composto, polo tanto o rendemento ser:

% de rendemento = == 1005,1260,5100

tericacantidadeobtidacantidade 44,8%

c) Se calculamos os moles de HCl, poderemos calcular a concentracin da mestura (ou molaridade), xaque coecemos o volume da disolucin: 1 litro.

HCldemol153,0HCldeg36,5HCldemol1HCldeg,605 =


16/34

19

[ ] === 1153,0

disolucindelitrosHCldemolesHCl 0,153 mol/l

27. Unha mostra comercial e impura, de 0,712 g de carburo de calcio (CaC2), foi utilizada na producinde acetileno mediante a sa reaccin con exceso de auga, sendo outro dos produtos da reaccin ohidrxido clcico. Se o volume de acetileno (C2H2), recollido a 25 C e 745 mmHg, foi de 0,25 litros,

determina: a) a masa de acetileno producida; b) os gramos de carburo de calcio que reaccionaron;c) a porcentaxe de pureza da mostra inicial.

Resolucin:a) Comezamos por escribir a ecuacin axustada do proceso:

CaC2 + 2 H2O Ca(OH)2 + C2H2

Supoendo comportamento ideal, calculamos os moles de acetileno obtido e convertmolos a gramos:

298082,025,0

760

745

=

=

n

TR nVP

n = 0,010 mol de C2H2Mr (HCl) = 1 + 35,5 = 36,5

0,010 mol C2H2 =22

22

HCdemol1HCdeg62 0,26 g de C2H2

b) Sabemos que se obtiveron 0,010 moles de C2H2, entn podemos determinar os gramos de carburo decalcio que reaccionaron, xa que a ecuacin do proceso nos permite estabelecer relacinsestequiomtricas:Mr (CaC2) = 40,1 + 12,0 2 = 64,1

=2

2

22

222 CaCdemol1

CaCdeg64,1HCdemol1

CaCdemol1HCdemol010,0 0,641 g de CaC2

c) A mostra impura de CaC2 tia unha masa de 0,712 g, deles reaccionaron 0,641 g, que corresponden aoCaC2 puro, entn a porcentaxe de pureza da mostra inicial ser:

=== 100712,0641,0100

totalmasa puroreactivodemasa purezade% 90%

28. A nitroglicerina, cando explota, descomponse segundo:4 C3H5(NO3)3 (l) 12 CO2 (g) + 6 N2 (g) + O2 (g) + 10 H2O (g)

Calcula o volume total de gases producidos, a 1 atm de presin e 373 K de temperatura, cando

explota unha botella que contn 500 g de nitroglicerina. Resolucin:Observamos a ecuacin do proceso:4 C3H5(NO3)3 (l) 12 CO2 (g) + 6 N2 (g) + O2 (g) + 10 H2O (g)Vemos que, cando reaccionan 4 moles de nitroglicerina, se producen 29 moles de gases (12 + 6 + 1 + 10);entn para 500 g de nitroglicerina:Mr (C3H5(NO3)3) = 12 3 + 1 5 + (14 + 16 3) 3 = 227

gasdemol16) NO(HCdemol4

gasdemol29) NO(HCdeg227) NO(HCdemol1) NO(HCdeg005

33533353

33533353 =

373082,0161 = =V TR nVP

V =489 L de gas


17/34

20

29. Un anaco de ferro de 80 g dixase en contacto coa atmosfera, de xeito que parte se converte enxido de ferro(III). Se despois de oxidarse pesa 84,3 g, que cantidade de ferro se oxidou?

Resolucin:Cando o ferro se oxida, reacciona con osxeno segundo:

2 Fe + 3/2 O2 Fe2O3A cantidade de ferro non vara, pero parte del transfrmase en xido, cando incorpora osxeno. Se nun principio tiamos 80 g de ferro e despois da oxidacin temos 84,3 g, o aumento de masa s se pode deber ao osxeno incorporado en forma de xido. Segundo isto, reaccionan 4,3 g de osxeno (84,3 g 80,0 g),dato do que podemos calcular a cantidade de ferro que se oxidou:Mr (O2) = 16 2 = 32Ar (Fe) = 56

Fedemol1Fedeg56

Odemol1,5Fedemol2

Odeg32Odemol1Odeg,34

22

22 = 10 g de Fe

30. Nun xerador porttil de hidrxeno fanse reaccionar 30,0 g de hidruro de calcio con 30,0 g de auga,segundo a reaccin sen axustar: CaH 2 + H 2O Ca(OH)2 + H 2. Despois de axustar a reaccincalcula: a) que reactivo sobra e en que cantidade; b) o volume de hidrxeno que se produce a 20 Ce 745 mmHg; c) o rendemento da reaccin, se o volume real producido foi 34 litros. ( SelectividadeCOU. Set-92)Resolucin:En primeiro lugar axustamos a ecuacin do proceso:CaH2 + 2 H2O Ca(OH)2 + 2 H2 a) Convertemos os datos a moles para buscar o reactivo limitante:

Mr (CaH2) = 40,1+ 1,0 2 = 42,1

=2

22

CaHdeg42,1

CaHdemol1CaHdeg0,03 0,713 mol CaH2

Mr (H2O) = 1,0 2 + 16,0 = 18,0

= OHdeg18,0OHdemol1OHdeg0,03

2

22 1,67 mol CaH2

0,713 mol CaH2 OHdemol1,43CaHdemol1

OHdemol22

2

2 =

Para que se consuma todo o hidruro de calcio fan falla 1,43 moles de auga. Hai mis cantidade de augada que se necesita para que se consuma o hidruro de calcio. Segundo isto, o reactivo limitante ohidruro de calcio e o reactivo en exceso a auga. Calculamos a cantidade de auga que sobra:

1,67 1,43 = 0,24 mol de H2O =OHdemol1

OHdeg182

2 4,3 g de H2O

b) Co reactivo limitante como base de clculo, obtemos os moles de hidrxeno producido, e con estes ovolume:

0,713 mol CaH2 22

2 Hdemol1,43CaHdemol1

Hdemol2=

293082,043,1760745

=

=

V

TR nVP

V =35 L de H2 c) O volume de hidrxeno que deberiamos obter se o rendemento fose do 100% 35 litros, pero na

prctica sabemos que se obtiveron 34 l, polo tanto o rendemento ser:

% de rendemento = == 1003534100

tericovolumeobtidovolume 97%


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21

31. Fanse reaccionar 6 gramos de aluminio en po con 50 ml dunha disolucin acuosa de cidotetraoxosulfato(VI) de hidrxeno (cido sulfrico) 0,15 M. Determina: a) O volume de H2 que serecolle medido a 20 C e 760 mmHg. b) Gramos de tristetraoxosulfato(VI) de aluminio (sulfato dealuminio) que se formarn. c) Cal dos dous reaccionantes quedar en exceso e en que cantidade?(Selectividade COU. Set-96)Resolucin:

Escribimos a ecuacin axustada do proceso:2 Al(s) + 3 H2SO4(ac) Al2(SO4)3(ac) + 3 H2(g)a) Buscamos o reactivo limitante:

Ar (Al) = 27,0

= Aldeg27Aldemol1Aldeg6 0,22 mol de Al

= disolucindeL1SOHdemol0,15disolucindeL,0500 42 7,5103 mol de H2SO4

7,5103 mol H2SO4 Aldemol-105SOHdemol3

Aldemol2 342

=

Para que se consuma todo o cido sulfrico fan falla 5103 moles de Al. Hai mis aluminio do que senecesita para que se consuma o cido, entn o reactivo limitante o cido sulfrico e o reactivo enexceso, o aluminio.Empregamos o reactivo limitante como base de clculo para calcular os moles de hidrxeno producido, e con estes calculamos o volume:

7,5103 mol de H2SO4 =42

2

SOHdemol3Hdemol3 7,5103 mol de H2

293082,0105,71 3

=

=VTR nVP

V =0,18 l de H2

b) Seguimos co reactivo limitante como base dos clculos:

Mr (Al2(SO4)3) = 27 2 + (32 + 16 4) 3 = 342

7,5103 mol de H2SO4 =342

342

42

342

)SO(Aldemol1)SO(Aldeg342

SOHdemol3)SO(Aldemol1 0,85 g de Al2(SO4)3

c) Como determinamos antes, reaccionan 5103 mol de Al, reactivo en exceso:

5103 mol de Al = Aldemol1Aldeg27 0,14 g de Al reaccionan

Sobran: 6 0,14 =5,86 g de Al

32. A un vaso de precipitados que contn 7,6 g de aluminio engdenselle 100 ml dun cido clorhdricocomercial do 36% (p/p) e densidade 1,180 g/cm 3, obtndose tricloruro de aluminio e hidrxeno.a) Indica, despois de realizar os clculos necesarios, cal o reactivo limitante. b) Calcula quevolume de hidrxeno se obtn, se as condicins nas que se realiza o proceso son 25 C e 750 mmHg.(Selectividade COU. Xu-98)

Resolucin:Escribimos a ecuacin axustada do proceso:Al(s) + 3 HCl(ac) AlCl3(ac) + 3/2 H2(g)a) Buscamos o reactivo limitante:

Ar (Al) = 27,0= Aldeg27

Aldemol1Aldeg,67 0,28 mol de Al


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22

Mr (HCl) = 1,0 + 35,5 = 36,5

= HCldeg36,5HCldemol1

disolucindeg100HCldeg36

disolucindeml1disolucindeg1,180disolucindeml001 1,16 mol de HCl

0,28 mol Al HCldemol,840Aldemol1HCldemol3

=

Para que se consuma todo o Al fan falla 0,84 moles de HCl, e temos mis.O reactivo limitante oaluminio e o reactivo en exceso, o cido clorhdrico.

b) Empregando o reactivo limitante como base de clculo, calculamos os moles de hidrxeno producido,e con estes o volume:

0,28 mol de Al = Aldemol1Hdemol1,5 2 0,42 mol de H2

298082,042,0760750

=

=

V

TR nVP

V =10,4 l de H2

33. Por combustin de propano con suficiente cantidade de osxeno obtense 300 litros de CO 2 medidos a 0,96 atm e 285 K. Calcula: a) Nmero de moles de todas as substancias que interveenna reaccin. b) Nmero de molculas de auga obtidas. c) Masa (en gramos) de propano quereaccionou. d) Volume de osxeno necesario medido a 1,2 atm e 42 C. e) Volume necesario de aireen condicins normais, supoendo que a composicin volumtrica do aire 20% en osxeno e 80%en nitrxeno. ( Selectividade COU. Set-00)

Resolucin:Escribimos a ecuacin axustada do proceso:

C3H8 + 5 O2 3 CO2 + 4 H2Oa) A partir do CO2 obtido podemos coecer todas as cantidades que intervieron na reaccin:

285082,030096,0

==nTR nVP

n =12,3 mol de CO2

12,3 mol de CO2 =2

83

COdemol3HCdemol1 4,1 mol de C3H8

12,3 mol de CO2 =2

2

COdemol3Odemol5 20,5 mol de O2

12,3 mol de CO2 =2

2COdemol3 OHdemol4 16,4 mol de H2O

b) 16,4 mol de H2O = OHdemol1OHdemolculas106,022

2

223

9,871024 molculas de H2O

c) Mr (C3H8) = 12 3 + 1,0 8 = 44

4,1 mol de C3H8 =83

83

HCdemol1HCdeg44 180 g de C3H8

d) Necestanse 20,5 moles de osxeno, entn:

315082,05,202,1

==

VTR nVP

V =441 L de O2


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23

e) En condicins normais un mol de gas ocupa 22,4 l, e se o aire ten un 20% en osxeno:

20,5 mol de O2 =22

2

OdeL20airedeL100

Odemol1OdeL22,4 2296 L de aire

34. Ao calcinar unha masa de CaCO 3, obtense 80 g de CaO. Calcula: a) Os gramos de CaCO 3 calcinado. b) Os gramos de CO 2 obtido. c) O volume en litros de CO 2 obtido en condicinsnormais. d) O volume de CO 2 a 27 C e 400 mmHg de presin. (Selectividade COU. Xu-01)

Resolucin:Escribimos a ecuacin axustada do proceso:CaCO3 CaO + CO2 a) A partir da cantidade de CaO obtido podemos coecer todas as cantidades que intervieron na

reaccin, entre elas a cantidade de CaCO3 calcinado:Mr (CaCO3) = 40 + 12 + 16 3 = 100 Mr (CaO) = 40 + 16 = 56

=333

CaCOmol1 CaCOg100CaOmol1 CaCOdemol1CaOdeg56 CaOdemol1CaOdeg08 143 g CaCO3

b) Mediante relacins estequiomtricas similares obtemos os gramos de CO2 obtido:Mr (CO2) = 12 + 16 2 = 44

= CaOmol1COdemol1

CaOdeg56CaOdemol1CaOdeg08 2 1,43 mol CO2

=2

22 COmol1

COg44COmol1,43 63 g CO2

c) A partir dos moles de CO2 obtidos, calculamos o volume dese gas en condicins normais:

=2

22 COmol1

COl2,42COmol1,43 32 L CO2

d) Se as condicins son distintas das normais, calculamos o volume mediante a ecuacin de estado dosgases ideais:

300082,043,1760400

=

=

V

TR nVP

V= 67 L de CO2


21/34


22/34

25

Resolucin:a) En primeiro lugar, escribimos a ecuacin axustada do proceso:

Al + 3 HCl AlCl3 + 3/2 H2 Facemos os correspondentes clculos estequiomtricos para calcular a cantidade de hidrxeno obtida:

= Aldemol1

Hdemol1,5Almol5 2 7,5 mol H2

=2

22 Hdemol1

Hdel22,4Hmol7,5 168 litros de H2

b) Cando o hidrxeno se fai pasar sobre monxido de cobre, a reaccin que ten lugar a que segue:CuO + H2 Cu + H2OFacemos os clculos estequiomtricos, tendo en conta o rendemento da reaccin:

7,5 mol H2 sCu tericomol100

obtenidosCumol60Hdemol1

Cu tericodemol12

= 4,5 mol de cobre

Describe como se preparara unha disolucin 6 M de cido ntrico [trioxonitrato(V) de hidrxeno],se se dispn dun cido comercial de 1,42 g/cm 3 de densidade e do 69,5% de riqueza en peso.Describe todo o material necesario e as precaucins necesarias para preparar 100 ml desadisolucin. (Set-98)

Resolucin:Se queremos preparar 100 ml de disolucin de HNO3, no laboratorio debemos ter un matraz aforado de100 ml (0,1 litros).

HNOdemol6,01,06

disolucindelitros)(HNOsolutodemolesdenmero

3

3

==

=

nn

M

Necesitamos 0,6 moles de HNO3 que collemos no cido comercial. Posto que o cido comercial unhadisolucin lquida cun 69,5% de HNO3 e de densidade 1,42 g/cm3, calculamos o volume desta disolucinque temos que coller:Mr (HNO3) = 1 + 14 +16 3 = 63


HNOdeg69,5disolucindeg100

HNOdemol1HNOdeg63HNOdemol,60

3

33

33 38 cm3

Necesitamos 38 ml do cido comercial, que colleremos cunha probeta e na vitrina de gases. Acontinuacin, botamos o cido nomatraz aforado de 100 ml e completamos con auga (que botamos cun

frasco lavador ) at o aforo, empregando uncontagotas, cando se estea acadando este para non excedelo.Tapamos o matraz, axitamos, e xa temos a disolucin. Para finalizar, debemos botar a disolucin obtidanun frasco e etiquetala: 3HNO 6 M.

Tmanse 100 ml dunha disolucin de HNO3 do 42% de riqueza e densidade 1,85 g/ml, e dilenseat obter un litro de disolucin, de densidade 0,854 g/ml. Calcular: a) A fraccin molar do HNO3 na disolucin resultante. b) A molaridade da disolucin resultante. ( Xu-99)

Resolucin:En primeiro lugar imos calcular a cantidade (en moles e en gramos) de cido ntrico que hai nos 100 mldo 42% e de 1,85 g/ml de densidade:

33 HNOg7,77disolucindeg100 HNOdeg42disolucindeml1 disolucindeg1,85disolucindeml001 =


23/34

26

Mr (HNO3) = 1 + 14 + 16 3 = 63

33

33 HNOmol23,1HNOg63

HNOmol1HNOg7,77 =

a) Para calcular a fraccin molar necesitamos coecer o nmero de moles de soluto e de disolvente. Onmero de moles de soluto (HNO3) xa o coecemos. S temos que calcular o nmero de moles dedisolvente. Preparouse un litro de disolucin de densidade de 0,854 g/ml, que ter unha masa:

disolucing864disolucindeml1

disolucindeg0,864disolucindeml0001 =

Deses 864 g de disolucin 77,7 g son de cido ntrico, dato que nos permite calcular a masa de auga eo nmero de moles de auga:Masa de auga = 864 77, 7 = 786,3 g de augaMr (H2O) = 1 2 + 16 = 18

OHmol68,43OHg18OHmol1OHg86,37 2

2

22 =

Calculamos a fraccin molar de HNO3:X = =

+=

+= 68,4323,1

23,1OHdemolesdenHNOdemolesden

HNOdemolesdentotaismolesdenHNOdemolesden

23

33 0,027

b) A partir dos datos anteriores tamn podemos calcular a molaridade desta disolucin:

=== L1mol1,23

disolucindelitros)(HNOsolutodemolesdenmero 3M 1,23 M

Determina: a) a frmula emprica, b) a frmula molecular dun composto orgnico que contncarbono, hidrxeno e osxeno, sabendo que: en estado vapor 2 g do composto, recollidos sobreauga a 715 mmHg e 40 C, ocupan un volume de 800 ml; e que, ao queimar completamente 5 g decomposto, se obteen 11,9 g de dixido de carbono e 6,1 g de auga. Presin de vapor da auga a 40C = 55 mmHg. ( Xu-99)

Resolucin:a) A combustin do composto d lugar formacin de dixido de carbono e auga. Cando remata a

combustin, todo o carbono do composto se atopa no CO2 e todo o hidrxeno estar na auga.Calculamos os gramos destes elementos que hai nos produtos da combustin, que son os que hai nos 5g de composto:Mr (CO2) = 12 + 16 2 = 44Mr (H2O) = 1 2 + 16 = 18

Hdeg678,0OHdemol1

Hdeg2OHdeg18OHdemol1OHdeg,16

Cdeg245,3COdemol1Cdeg12

COdeg44COdemol1COdeg1,91

22

22

22

22

=

=

Coecidas as cantidades de hidrxeno e de carbono que hai nos 5 g de composto, podemos coecer acantidade de osxeno:5 3,245 0,678 = 1,077 g de osxeno.

Para calcular a frmula emprica convertemos estas cantidades a moles e buscamos a relacin entremoles:


24/34

27

10Odemol0,0673Hdemol0,678 4

Odemol0,0673Cdemol0,270 :deles pequenomisoentreDividimos

Odemol0673,0Cdeg16

Odemol1Odeg,0771


Cdemol270,0Cdeg12Cdemol1Cdeg,2453

==

=

=

=

Obsrvase que hai catro veces mis moles de carbono que de osxeno e 10 veces mis moles dehidrxeno que de osxeno, entn a frmula emprica C4H10O.

b) Para calcular a frmula molecular necesitamos coecer a sa masa molecular, que podemos calcular sese ten en conta que un gas e se supn un comportamento ideal. Cando se recolle un vapor sobreauga, o vapor recollido atpase mesturado con vapor de auga, entn a presin total ser a suma da presin de vapor da auga mis a presin do vapor recollido:

compostoOHT 2 PPP += 715 = 55 + PP = 715 55 = 660 mmHgSe na frmula: P V = n R T, substitumos o nmero de moles pola masa en gramos dividida entre amasa molecular (m/Mr ), a nica varibel descoecida ser a masa molecular, que calculamossubstitundo os datos coecidos nas unidades axeitadas:

313082,028,0760660

=

=

r

r

M

TR MmVP

Mr = 74A frmula molecular ten que ser un mltiplo da frmula emprica tal que a sa masa molecular coincida coa que acabamos de obter:Mr (C4H10O) n = Mr (12 4 + 1 10 + 16) n = 74n = 1A frmula molecular coincide coa emprica. A frmula molecular do composto C4H10O.

10 gramos dun mineral que contn un 60% de cinc fanse reaccionar con 20 ml dunha disolucinde cido sulfrico [tetraoxosulfato(VI) de hidrxeno] do 96% e densidade 1,823 g/ml. Calcula:a) Gramos de sulfato de cinc [tetraoxosulfato(VI) de cinc] producido. b) Volume de hidrxeno

obtido, se as condicins do laboratorio son 25 C e 740 mmHg de presin. c) Repite os clculosanteriores supoendo que o rendemento da reaccin fose do 75%. ( Set-00)

Resolucin:En primeiro lugar, escribimos a ecuacin axustada do proceso:Zn(s) + H2SO4(ac) ZnSO4(ac) + H2(g)a) Buscamos o reactivo limitante:

Ar (Zn) = 65,4

Znmol0,0917Zndeg65,4Zndemol1

mineralg100Zng60mineraldeg10 =

Mr (H2SO4) = 1 2 + 32 + 16 4 = 9842

42

4242 SOHmol0,357SOHg98SOHmol1

disolucindeg100SOHg96

disolucindeml1disolucindeg1,823disolucindeml20 =


25/34

28

Como por cada mol de cinc que reacciona se consome un mol de cido sulfrico, para que se consumatodo o cinc fan falla 0,0917 moles de cido sulfrico. Hai mis cido sulfrico do que se necesita,entn o reactivo limitante o cinc. Empregamos o reactivo limitante como base de clculo ecalculamos os gramos de sulfato de cinc producido:Mr (ZnSO4) = 65,4 + 32,1 + 16,0 4 = 161,5

0,0917 mol de Zn= 4

44

nSOdemol1nSOdeg61,51

Zndemol1nSOdemol1

ZZZ

14,8 g de ZnSO4

b) Agora calculamos os moles de hidrxeno obtido e, supoendo comportamento ideal, o seu volume:

0,0917 mol de Zn = Zndemol1Hdemol1 2 0,0917 mol de H2

298082,00917,0760740

=

=

V

TR nVP

V =2,3 litros de H2

c) Se o rendemento do 75%:14,8 g de ZnSO4 tericos = tericosZnSOdeg100

obtenidosZnSOdeg754

4 11,1 g de ZnSO4

2,3 litros de H2 = tericosHdeL100obtenidosHdeL752

2 1,73 L de H2

Tense un litro dunha disolucin de cido sulfrico [tetraoxosulfato(VI) de dihidrxeno] do 98% deriqueza e densidade de 1,84 g/cm3. Calcula: a) a molaridade; b) a molalidade; c) o volume desadisolucin de cido sulfrico necesario para preparar 100 ml doutra disolucin do 20% edensidade 1,14 g/cm3. (Xu-01)

Resolucin:a) A concentracin da disolucin non depende da cantidade que consideremos, polo que podemos facer

os clculos para calquera cantidade, por exemplo para 100 g. A riqueza do 98% infrmanos de que en100 g de disolucin hai 98 g de cido sulfrico e 2 g de auga.

M =disolucindelitros

SOHdemolesden 42

Comezamos por calcular os moles de H2SO4 que hai en 100 g de disolucin:Mr (H2SO4) = 2 1 + 32 + 4 16 = 98

98 g H2SO4 =1 982 4 moldeHSOg 1 mol de H2SO4

Calculamos os litros de disolucin a partir da densidade:

100 g de disolucin =1184

110

3

3 3 ,cm

gl

cm0,0543 l de disolucin

M=disolucindelitros

SOHdemolesden 42 =litros0,0543

mol1 = 18,4 mol/l

b) Para calcular a molalidade necesitamos calcular os quilogramos de disolvente:

2 g H2O =1103kgg0,002 kg de H2O


26/34

29

m= n demolesdesolutokgdedisolvente

kg0,002

mol1= = 500 mol/kg

c) Queremos preparar 100 ml doutra disolucin do 20% e densidade 1,14 g/cm3. Comezaremos por calcular o nmero de moles de cido sulfrico que necesitamos para preparar esta disolucin:Mr (H2SO4) = 1 2 + 32 + 16 4 = 98

4242

4242 SOHmol0,233SOHg98SOHmol1

disolucindeg100SOHg20

disolucindeml1disolucindeg1,14disolucindeml100 =

A continuacin, calculamos o volume da disolucin 18,4 M que contn os moles que necesitamos:

=42

42 SOHmol18,4disolucindeL1SOHmol0,233 0,0127 L de disolucin =12,7 ml de disolucin

Unha disolucin contn 147 g de tetraoxosulfato(VI) de hidrxeno [cido sulfrico] en 1500 ml dedisolucin. A densidade da disolucin 1,05 g/ml. Calcula a molaridade, molalidade, fraccinmolar de soluto e de disolvente e a concentracin centesimal en peso da disolucin.(Xu-02)

Resolucin:Comezamos por calcular cantos moles son 147 g de H2SO4:Mr (H2SO4) = 2 1 + 32 + 4 16 = 98

147 g H2SO4 = g98SOHdemol1 42 1,5 mol de H2SO4

M =disolucindelitros

SOHdemolesden 42 =litros1,5

mol1,5 = 1 mol/l

Para calcular a molalidade necesitamos calcular os quilogramos de disolvente. Comezamos por calcular amasa de disolucin a partir da densidade e o volume:

1500 ml de disolucin = ml1g1,05 1575 g de disolucin

Restndolle os gramos de soluto aos gramos de disolucin, obtemos os gramos de disolvente:1575 g de disolucin 147 g de soluto = 1428 g de disolvente = 1,428 kg de disolvente

m= n demolesdesolutokgdedisolvente

kg1,428 mol1,5= = 1,05 mol/kg

Para calcular fraccins molares necesitamos datos das cantidades de soluto e disolvente en moles. Xatemos o nmero de moles de cido sulfrico, calculamos o nmero de moles de auga:Mr (H2O) = 1,0 2 + 16,0 = 18,0

OHdemol3,79OHdeg18,0OHdemol1OHdeg4281 2

2

22 =

=+

=+

== 3,795,15,1

OHSOH

SOH

totais

SOHSOH

242

4242

42 nnn

nn

X 0,02

=+

=+

==3,795,1

3,79OHSOH

OH

totais

OHOH

242

22

2 nnn

nn

X 0,98

En realidade abonda calcular a fraccin molar dun dos compoentes, posto que a outra o resto at 1.

Podemos calcular a composicin da disolucin en porcentaxe en masa, posto que coecemos a masa desoluto que hai nunha certa masa de disolucin:% masa = == 100g1575

g471100disolucindemasa

solutodemasa 9,3% de H2SO4


27/34

30

Un tubo de ensaio contn 25 ml de auga. Calcula: a) O nmero de molculas de auga que hai nel. b) O nmero total de tomos de hidrxeno que hai contidos nesas molculas de auga. c) A masa,en gramos, dunha molcula de auga. (Set-02)

Resolucin:a) A densidade da auga 1 g/ml. Facendo as correspondentes transformacins:

Mr (H2O) = 1 2 + 16 = 18

=

OHdemol1OHmolculas106,022

OHdeg18OHdemol1

OHdeml1OHdeg1OHdeml52

2

223

2

2

2

22 8,41023 molculas de auga

b) OHdemolcula1

Hdetomos2OHdemolculas104,82

223 = 1,710

24 tomos de H

c) =

OHmolculas106,022

OHdemol1OHdemol1OHdeg18

223

2

2

2 3,010 23 g/molcula

Describe o material de laboratorio e o procedemento axeitado para preparar 0,5 litros dedisolucin 0,1 M de cido clorhdrico a partir de cido clorhdrico de riqueza 40% en peso edensidade 1,2 g/ml.(Set-02)

Resolucin:Se queremos preparar 0,5 litros de disolucin de HCl, debemos ter no laboratorio unmatraz aforado de0,5 litros.

HCldemol05,05,0

1,0


==

=

nn

M

Necesitamos 0,05 moles de HCl que colleremos do cido do 40% e de densidade 1,2 g/ml. Calculamos ovolume desta disolucin que temos que coller:Mr (HCl) = 1,0 + 35,5 = 36,5

= disolucindeg2,1ml1


HCldemol1HCldeg36,5HCldemol,050 3,8 ml

Necesitamos 3,8 ml do cido, que collemos cunha pipeta con pipeteador, traballando dentro da vitrina degases. A continuacin, botamos o cido no matraz aforado de 0,5 litros e completamos con auga(empregando unfrasco lavador ) at o aforo, facendo uso duncontagotas, cando se estea acadando este para non rebordalo. Tapamos o matraz, axitamos, e xa temos a disolucin. Para finalizar, debemos botar adisolucin obtida nun frasco e etiquetala: HCl 0,1 M.

Fanse reaccionar 200 g de pedra calcaria, que contn un 60 por 100 de carbonato de calcio(trioxocarbonato(IV) de calcio), cun exceso de cido clorhdrico, suficiente para que reaccionetodo o carbonato. O proceso transcorre a 17 C e 740 mm de presin. Neste proceso frmasedixido de carbono, cloruro de calcio e auga. Calcula: a) A masa de cloruro de calcio obtido; b) O volume de dixido de carbono producido nas condicins da reaccin.(Xu-03)

Resolucin:

a) En primeiro lugar, escribimos a ecuacin axustada do proceso:CaCO3 + 2 HCl CO2 + CaCl2 +H2O


28/34

31

Facemos os correspondentes clculos estequiomtricos para calcular a masa de cloruro de calcioobtido:Mr (CaCl2) = 40 + 35,5 2 = 111

=2

2

3

2

3

33

CaClmol1CaClg111

CaCOdemol1CaCldemol1

CaCOdeg100CaCOdemol1

pedradeg100CaCOdeg60 pedradeg200 133,20 g de CaCl2

b) Agora calculamos os moles de dixido de carbono obtido e, supoendo comportamento ideal, o seuvolume:

=3

2

3

33

CaCOdemol1COdemol1

CaCOdeg100CaCOdemol1

pedradeg100CaCOdeg60 pedradeg200 1,20 mol CO2

2900820201760740

=

=

,,V

TR nVP

V =29,31 litros de CO2

Describe (material, clculos e procedemento) como se prepararan no laboratorio 100 ml dedisolucin 0,5 M de HCl a partir da disolucin comercial (37,5% en peso e densidade = 1,19 g/ml).(Xu-03)

Resolucin:

Se queremos preparar 100 ml de disolucin de HCl, debemos ter no laboratorio un matraz aforado de100 ml (0,1 litros).

HCldemol05,01,0

5,0


==

=

nn

M

Necesitamos 0,05 moles de HCl que colleremos do cido do 37,5% en peso e de densidade 1,19 g/ml.Calculamos o volume desta disolucin que temos que coller:Mr (HCl) = 1,0 + 35,5 = 36,5

= comercialHCldeg19,1 comercialHCldeml1

HCldeg37,5comercialHCldeg100

HCldemol1HCldeg36,5HCldemol,050 4,1 ml

Necesitamos 4,1 ml do cido comercial, que collemos cunha pipeta con pipeteador , traballando dentroda vitrina de gases. A continuacin, botamos o cido nomatraz aforado de 0,5 litros e completamoscon auga (empregando unfrasco lavador ) at o aforo, facendo uso dun contagotas cando se esteaacadando este para non rebordalo. Tapamos o matraz, axitamos, e xa temos a disolucin. Para finalizar,debemos botar a disolucin obtida nun frasco e etiquetala: HCl 0,5 M.

Por combustin de propano con suficiente cantidade de osxeno obtense 300 L de CO2 medidosa 0,96 atm e 285 K. Calcula: a) O nmero de moles de todas as substancias que interveen nareaccin. b) Nmero de molculas de auga obtidas. c) Masa (en g) de propano que reaccionou.d) Volume de osxeno (en L) necesario para a combustin, medido a 1,2 atm e 42 C. e) Volume deaire necesario, en condicins normais, supoendo que a composicin volumtrica do aire 20% deosxeno e 80% de nitrxeno.(Set-03)

Resolucin:

Escribimos a ecuacin axustada do proceso:C3H8 + 5 O2 3 CO2 + 4 H2O

a) A partir do CO2 obtido podemos coecer todas as cantidades que intervieron na reaccin:

285082,030096,0

==nTR nVP

n =12,3 mol de CO2


29/34

32

12,3 mol de CO2 =2

83

COdemol3HCdemol1 4,1 mol de C3H8

12,3 mol de CO2 =2

2

COdemol3Odemol5 20,5 mol de O2

12,3 mol de CO2 =2

2

COdemol3

OHdemol4 16,4 mol de H2O

b) 16,4 mol de H2O = OHdemol1OHdemolculas106,022

2

223

9,871024 molculas de H2O

c) Mr (C3H8) = 12 3 + 1,0 8 = 44

4,1 mol de C3H8 =83

83

HCdemol1HCdeg44 180 g de C3H8

d) Necestanse 20,5 moles de osxeno, entn:

315082,05,202,1

=

=

V

TR nVP

V= 441 L de O2

e) En condicins normais un mol de gas ocupa 22,4 l, e se o aire ten un 20% en osxeno:

20,5 mol de O2 =22

2

OdeL20airedeL100

Odemol1OdeL22,4 2296 L de aire

Como prepararas 1 L de disolucin 0,5 M de NaOH a partir do produto comercial en lentellas?Unha vez obtida a disolucin anterior, como prepararas 250 ml de NaOH 0,1 M? Fai os clculoscorrespondentes, describe o material e o procedemento.(Set-03)

Resolucin:

Queremos preparar 1 litro de disolucin de NaOH 0,5 M, entn o primeiro que necesitamos un matrazaforado de 1 L.

NaOHdemol5,01

5,0


==

=

nn

M



Con axuda dunha balanza pesamos 20 g de hidrxido de sodio, empregando unvidro de reloxo paradepositar o reactivo e unha esptula para collelo. Con axuda dun frasco lavador , arrastramos ohidrxido de sodio con auga at unvaso de precipitados. Engadimos mis auga (sen exceder o litrofinal) e axitamos cunhavaria de vidro at que o hidrxido de sodio se disolva. A continuacin, botamos o contido do vaso nomatraz aforado de 500 ml e completamos con auga (empregando ofrasco lavador) at o aforo, facendo uso duncontagotas cando se estea acadando este para non excedelo.

Tapamos o matraz, axitamos e xa temos a disolucin. Para finalizar debemos botar a disolucin obtidanun frasco e etiquetala: NaOH 0,5 M.


30/34

33

Para preparar 250 ml de NaOH 0,1 M a partir da disolucin anterior o primeiro que necesitamos unmatraz aforado de 250 ml (0,25 l).

NaOHdemol025,025,0

1,0

disolucindelitros(NaOH)solutodemolesdenmero

==

=

nn

M

Necesitamos 0,025 mol de NaOH, entn calculamos o volume da disolucin anterior (0,5 M) que contnos estes moles:

disolucindeL05,0 NaOHdemol0,5

disolucindeL1 NaOHdemol,0250 == 50 ml de disolucin

Con axuda dunha probeta, collemos os 50 ml da disolucin 0,5 M e botmolos nunmatraz aforado de250 ml e completamos con auga (empregando un frasco lavador ) at o aforo, facendo uso duncontagotas cando se estea acadando este para non excedelo.Tapamos o matraz, axitamos, e xa temos adisolucin. Para finalizar, botamos nun frasco a disolucin obtida e etiquetmola: NaOH 0,1 M.

Como prepararas no laboratorio 500 ml de disolucin de hidrxido de sodio 0,1 M a partir do produto puro (slido en lentellas)? Fai os clculos e explica o material e o procedemento. Cantosgramos e cantos moles de hidrxido de sodio existirn por litro de disolucin preparada?(Set-04)

Resolucin:

Queremos preparar 500 ml de disolucin de NaOH 0,1 M, entn o primeiro que necesitamos un matrazaforado de 500 ml (0,5 l).

NaOHdemol05,05,0

1,0


==

=

nn

M



Con axuda dunha balanza pesamos 2 g de hidrxido de sodio, empregando unvidro de reloxo paradepositar o reactivo e unha esptula para collelo. Con axuda dun frasco lavador , arrastramos ohidrxido de sodio con auga at unvaso de precipitados. Engadimos mis auga (sen exceder os 500 mlfinais) e axitamos cunhavaria de vidro at que o hidrxido de sodio se disolva. A continuacin, botamos o contido do vaso aomatraz aforado de 500 ml e completamos con auga (empregando o

frasco lavador) at o aforo, facendo uso dun contagotas, cando se estea acadando este para nonexcedelo. Tapamos o matraz, axitamos e xa temos a disolucin. Para finalizar debemos botar adisolucin obtida nun frasco e etiquetala: NaOH 0,1 M.

Dado que a disolucin preparada 0,1 M (0,1 mol/l), nun litro desta disolucin haber0,1 molesdehidrxido de sodio, que sern 4 g deste hidrxido, segundo:


Mestranse 6,27 gramos de FeSO47H2O con 85 gramos de auga. Determina a concentracin dadisolucin resultante en: a) % en peso de FeSO4 anhidro. b) Fraccin molar do FeSO4 anhidro efraccin molar da auga. (Set-05)


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34

Resolucin:

a) Mr (FeSO4) = 55,9 + 32,1 + 16 4 = 152Mr (FeSO47H2O) = 55,9 + 32,1 + 16 4 + 7 (1 2 + 16) = 278

=

OH7FeSOdeg278FeSOdeg152OH7FeSOdeg27,6

24

424 3,43 g de FeSO4

masa de disolucin = 6,27 + 85 = 91,27 g% masa = 100

disolucindemasasolutodemasa

% masa = 100g91,27g3,43 = 3,76%

b) Calculando os moles de sulfato de ferro(II) e de auga podemos calcular as fraccins molares:

42

4

44 FeSOdemol1026,2FeSOdeg152

FeSOdemol1FeSOdeg,433 =

Masa de auga = masa de disolucin masa de FeSO4 = 91,27 3,43 = 87,84 g de H2O

Mr (H2O) = 1,0 2 + 16,0 = 18,0OHdemol88,4

OHdeg18,0OHdemol1OHdeg7,848 2

2

22 =

=+

=+

==

88,41026,21026,22

2

OHFeSO

FeSO

totais

FeSOFeSO

24

44

4 nnn

nn

X 0,0046

=+

=+

==88,4102,26

88,42-

OHFeSO

OH

totais

OHOH

24

22

2 nnn

nn

X 0,9954

En realidade abonda calcular a fraccin molar dun dos compoentes, posto que a outra o resto atun (son tantos por un).

Tendo en conta a masa da molcula de hidrxeno e a masa da molcula de osxeno, contestarazoadamente: a) Que ocupar mis volume, un mol de hidrxeno ou un mol de osxeno, nasmesmas condicins de presin e temperatura, estando ambas as substancias en forma gasosa? b) Cal ter mis masa, un mol de hidrxeno ou un mol de osxeno, nas mesmas condicins de presin e temperatura? c) Onde haber mis molculas, nun mol de hidrxeno ou nun mol deosxeno? (Set-05)

Resolucin:

a) A lei de Avogadro di que volumes iguais de gases diferentes, nas mesmas condicins de presin etemperatura, conteen o mesmo nmero de molculas. Polo tanto, a T e P constantes, o volume dun

gas proporcional ao nmero de moles de gas. Entn 1 mol de H2(g) ocuparo mesmovolume que1 mol de O2(g) nas mesmas condicins.

b) A masa dun mol coincide coa masa molecular expresada en gramos. Segundo isto ter mis masa1mol de osxenogasoso:Mr (H2) = 1 2 = 21 mol de H2 = 2 gMr (O2) = 16 2 = 321 mol de O2 = 32 g

c) Por definicin, 1 mol de calquera substancia molecular contn 6,0221023 molculas, entn o nmerode molculas o mesmoen 1 mol de hidrxeno que en 1 mol de osxeno.

Nun matraz de 10 litros introdcense 2,0 g de hidrxeno; 8,4 g de nitrxeno e 4,8 g de metano; a25 C. Calcula: a) A fraccin molar de cada gas. b) A presin parcial de cada un. (Xu-06).


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Resolucin:

a) Para calcular a fraccin molar dos distintos gases, o primeiro que temos que facer converter osdatos a moles:Mr (H2) = 1,0 2 = 2,0

22

22 Hdemol0,1

Hdeg2,0

Hdemol1Hdeg,02 =

Mr (N2) = 14 2 = 28

22


Ndemol1 Ndeg,48 =

Mr (CH4) = 12 + 1 4 = 16

44

44 CHdemol30,0CHdeg16

CHdemol1CHdeg,84 =

Agora podemos calcular as fraccins molares:

=++

=++

== 3,03,00,10,1

422

22

2CH NH

H

totais

HH nnn

nnn

X 0,62

=++

=++

== 3,03,00,130,0

422

22

2CH NH

N

totais

N N nnn

nnnX 0,19

=++

=++

== 3,03,00,130,0

422

44

4CH NH

CH

totais

CHCH nnn

nnn

X 0,19

b) Calcularemos as presins parciais empregando a lei de Dalton. Necesitamos calcular primeiro a presin total:PT V = nT R TPT 10 = (1,0 + 0,3 + 0,3) 0,082 298PT = 3,9 atmAgora xa podemos calcular as presins parciais:

=== 9,362,0 222 HTHH PPXP 2,4 atm=== 9,319,0 222 NT N N PPXP 0,74 atm

=== 9,319,0 444 CHTCHCH PPXP 0,74 atm

Desexas preparar no laboratorio 1 litro de disolucin de cido clorhdrico 1 M a partir do produtocomercial que do 36% en peso e que ten unha densidade de 1,18 g/ml. Calcula o volume de cidoconcentrado que debes medir, describe o procedemento que se debe seguir e o material que tes queempregar. (Xu-06)

Resolucin:

Se queremos preparar 1 litro de disolucin de HCl, debemos ter no laboratorio un matraz aforado de 1litro.

HCldemol11

1


==

=

nn

M

Este mol de HCl que necesitamos temos que collelo no cido comercial, que unha disolucin lquidacun 36% de HCl. Calcularemos o volume desta disolucin que imos coller:Mr (HCl) = 1,0 + 35,5 = 36,5



HCldemol1HCldeg36,5HCldemol1

385,9 cm3

Necesitamos 85,9 cm3 do cido comercial, que colleremos cunha probeta e na vitrina de gases. A


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continuacin, botamos o cido nomatraz aforado de 1 litro e completamos con auga (empregando unfrasco lavador ) at o aforo, facendo uso dun contagotas cando se estea acadando este para nonrebordalo. Tapamos o matraz, axitamos, e xa temos a disolucin. Para finalizar, debemos botar nunfrasco a disolucin obtida e etiquetala: HCl 1 M.

Para saber o contido en carbonato de calcio [trioxocarbonato(IV) de calcio(II)] dunha calcariaimpura fanse reaccionar 14 g da calcaria con cido clorhdrico do 30% en peso e densidade 1,15g/ml, obtndose cloruro de calcio, auga e dixido de carbono. Sabendo que as impurezas nonreaccionan con cido clorhdrico e que se gastan 25 ml do cido, calcula: a) A porcentaxe decarbonato de calcio na calcaria. b) O volume de dixido de carbono, medido en condicinsnormais, que se obtn na reaccin. (Set-07)

Resolucin:a) Comezamos por escribir a ecuacin axustada do proceso:

CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + CO2 + H2OSabemos que reaccionaron 25 ml de disolucin de cido clorhdrico (30% e 1,15 g/ml), entn podemos determinar os gramos de carbonato de calcio que reaccionaron, xa que a ecuacin do procesonos permite estabelecer relacins estequiomtricas:Mr (CaCO3) = 40 + 12 + 16 3 = 100Mr (HCl) = 1 + 35,5 = 36,5

33

33 CaCOg8,11CaCOmol1CaCOg100

HClmol2CaCOmol1HClmol0,236

HClmol0,236HClg36,5HClmol1

disolucing100HClg30

disolucinml1disolucing1,15 disolucinml25

=

=

Sabendo que dos 14 gramos de pedra calcaria s son carbonato de calcio 11,8 g, calculamos a

porcentaxe de riqueza:=== 10014

8,11100 pedramasaCaCOdemasa purezade% 3 84 %

b) Partindo co HCl empregado podemos calcular o volume de CO2 obtido en condicins normaisestabelecendo novas relacins estequiomtricas:

0,236 mol de HCl 22

22 COL46,2COdemol1COdeL22,4

HClmol2COmol1

=

Desxase preparar 1 L dunha disolucin 1 M de hidrxido de sodio (NaOH) a partir do produtocomercial no que se indica que a pureza do 98%. Indica o procedemento que se debe seguir,

describe o material que se debe utilizar e determina os gramos de produto comercial que se debentomar. ( Set-07)

Resolucin:

Queremos preparar 1 litro de disolucin de NaOH 1 M, entn o primeiro que necesitamos un matrazaforado de 1 L.

NaOHdemol11

1


==

=

nn

M

Para preparar esta disolucin necesitamos 1 mol de NaOH. Como non dispoemos de NaOH puro,senn que do 98 %, calcularemos os gramos deste reactivo que temos que pesar:


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Mr (NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40

= NaOHg98comercialreactivog100

NaOHdemol1 NaOHdeg04 NaOHdemol1 40,8 g de NaOH

Coa axuda dunha balanza pesamos 40,8 g de hidrxido de sodio comercial, empregando unvidro dereloxopara depositar o reactivo e unha esptula para collelo. Con axuda dun frasco lavador ,arrastramos o hidrxido de sodio con auga at unvaso de precipitados. Engadimos mis auga (senexceder o litro final) e axitamos cunhavaria de vidro at que o hidrxido de sodio se disolva. Acontinuacin, botamos o contido do vaso nomatraz aforado de 500 ml e completamos con auga(empregando o frasco lavador) at o aforo, facendo uso duncontagotas cando se estea acadando este para non excedelo. Tapamos o matraz, axitamos e xa temos a disolucin. Para finalizar debemos botar adisolucin obtida nun frasco e etiquetala: NaOH 1 M.

tema 0 quimica

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