TEMA 2

CONCETOS BSICOS

2.4. Clculos estequiomtricos

(EJERCICIOS RESUELTOS)

Para determinar el contenido de agua de una muestra de madera se pesaron 8,16 de sta y se secaron en la estufa a 105 C hasta peso constante. La masa de la madera seca fue de 7,83 g. Calcule el porcentaje de humedad de la madera.

Masa (agua) = Masa (madera hmeda) Masa (madera seca) =

= (8,16 7,83) g = 0,33 g de agua

22

0,33 gM (H O)%H O = 100 = 100 = 4,04%

M (madera hmeda) 8,16 g

Ejercicio 1

El hidrgeno se obtiene en el laboratorio haciendo reaccionar cinc con cido clorhdrico, de acuerdo con la reaccin: Zn + HCl ZnCl2 + H2. Sabiendo que al hacer reaccionar 12,00 g de cinc con exceso de cido clorhdrico se obtienen 0,32 g de hidrgeno, y considerando que el rendimiento de la reaccin es del 100%, calcule la pureza del metal utilizado. Las impurezas no reaccionan con el cido clorhdrico.

Datos: Masas atmicas (g/mol): Zn = 65,37; H = 1,01

Ajustamos la reaccin por tanteo:

Zn + 2 HCl ZnCl2 + H2

Calculamos la cantidad de cinc necesaria para obtener 0,32 g de H2:

Calculamos la pureza del cinc:

22

2 2

65,37 g Zn1 mol H 1 mol ZnM (Zn) = 0,32 g H = 10,36 g Zn

2,02 g H 1 mol H 1 mol Zn

10,36 g ZnMasa real%pureza = 100 = 100 = 86,30%

Masa terica 12,00 g Zn

Ejercicio 2

El cloro se obtiene en el laboratorio mediante la siguiente reaccin:

2 KMnO4 + 16 HCl 5 Cl2 + 2 MnCl2 + 2 KCl + 8 H2O

Si se hacen reaccionar 30,00 g de permanganato potsico con 25,00 mL de cido clorhdrico del 36,00% de riqueza en masa y densidad 1,18 g/mL, calcule la masa de cloro obtenida.

Datos: Masas atmicas (g/mol): Mn = 54,94; O = 16,00; Cl = 35,45; K = 39,10

Mm (KMnO4) = 158,04 g/mol; Mm (Cl2) = 70,9 g/mol

Calculamos cul es el reactivo limitante:

Relacin molar: 1 mol de KMnO4 reaccionan con 8 mol de HCl.

Como 1,52 > 0,29 (moles de HCl disponibles), el reactivo limitante es el HCl.

44 4 4

4

1 mol KMnOn mol KMnO = 30,00 g KMnO = 0,19 mol KMnO

158,04 g KMnO1,18 g dis. HCl 36,00 g HCl 1 mol HCl

n mol HCl = 25 mL dis. HCl = 0,29 mol HCl1 mL dis. HCl 100 mL dis. HCl 36,46 g HCl

44

8 mol HCl0,19 mol KMnO = 1,52 mol HCl

1 mol KMnO

222 2

2

70,9 g Cl5 mol Cln mol Cl = 0,29 mol HCl = 6,43 g Cl

16 mol HCl 1 mol Cl

Ejercicio 3

El cinc se obtiene a partir de la blenda, un mineral que contiene un 58,40% de sulfuro de cinc. Las reacciones que tienen lugar son:

2 ZnS + 3 O2 2 ZnO + 2 SO2 y ZnO + CO Zn + CO2Si consideramos que el rendimiento de la primera reaccin es del 100,00% y el de la segunda es del 84,00%, calcule la masa de cinc que se obtendr a partir de 2,00 t de blenda. El resto de los reactivos se encuentran en exceso.

Datos. Masas atmicas (g/mol): Zn = 65,37; S = 32,07; O = 16,00

Mm(ZnS) = 97,44 g/mol6

6

58,40 g ZnS 1 mol ZnS 2 mol ZnOM de Zn = 2,0010 g blenda

100 g blenda 97,44 g ZnS 2 mol ZnS

65,37 g Zn 84,00 g Zn reales1 mol Zn = 0,6610 g de Zn1 mol ZnO 1 mol Zn 100,00 g Zn tericos

Ejercicio 4