Problemario (Parcial 1B) - Ing. Juan Pablo Herrera

http://juanpherrerav.wordpress.com/
Química General I
Universidad Nacional Experimental del Táchira
Departamento de Química
San Cristóbal, Estado Táchira-Venezuela
PROBLEMARIO: Primer Parcial (B)
Prof. Juan Pablo Herrera
 Reacciones Químicas
1. Defina o explique con sus propias palabras los siguientes términos:
a) Compuesto iónico
b) Unidad fórmula
d) Masa molar y masa atómica
c) Coeficiente estequiométrico
2. Describa brevemente las siguientes ideas o métodos:
a) Ajuste de una ecuación química
b) Determinación del reactivo limitante en una reacción.
3. Ajuste las siguientes reacciones por tanteo.
a) Na2 SO4 ( S )  C( S )  Na2 S ( S )  CO(g)
b) HCl( g )  O2 ( g )  H 2 O(l )  Cl 2
(g)
c) PCl5 ( S )  H 2 O(l )  H 3 PO4 (aq)  HCl(aq )
d) PbO( S )  NH 3 ( g )  Pb( S )  N 2 ( g )  H 2 O (l )
e) Mg3 N 2
(S )
 H 2 O (l )  Mg(OH) 2
(S )
 NH 3 ( g )
4. Diga cual de las siguientes afirmaciones son correctas para la reacción:
2H 2 S  SO2  3S  2H 2 O
a) Se producen tres moles de S por cada mol de H2S
b) Se producen 3 gramos de S por cada gramo de SO2 que se consume.
c) Se produce un mol de H2O por cada mol de H2S que se consume.
d) El número total de moles de producto es igual al número de moles de reactivos consumidos.
Resp. c
5. ¿Cuántos gramos de hidrógeno se producen al reaccionar un trozo de aluminio de 72,90g con
ácido sulfúrico en solución?¿Cual es la masa de ácido sulfúrico consumido?.¿Cuantos pesos
fórmula de sulfato de aluminio se forman?
2 Al( s)  3H 2 SO4 (aq)  Al2 (SO4 ) 3  3H 2 ( g )
Resp. a) 8,10 g H2; b) 396,9 g H2SO4; c) 1,35 p-f Al2(SO3)4
6. El metal hierro reacciona con el gas cloro según la reacción:
2Fe( S )  3Cl 2
(g)
 2FeCl3
(S )
¿Cuántos moles de FeCl3 se obtienen cuando reaccionan 7,26 moles de Cl2 con un exceso de Fe?
Resp. 4,84 mol de FeCl3
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7. La siguiente reacción del superóxido de potasio, KO2, se utiliza en los sistemas de supervivencia
para reemplazar al CO2 por O2 en el aire expirado.
4KO2  2CO2  2K 2 CO3  3O2
a) ¿Cuántos moles de O2 se producen cuando reaccionan 156 g de CO2 con un exceso de de KO2?
b) Cuantos gramos de KO2 se consumen por cada 100g de CO2 eliminados de un aire expirado?
c) ¿Cuántas moléculas de O2 se producen por cada miligramos de KO2 que se consume?
Resp. a) 5,32 mol O2; b)323,1 g KO2; c) 6,35x1018 moléculas O2
8. Se hace reaccionar una muestra de 0,78 moles de hidruro de calcio (CaH 2) con 1,52 moles de
H2O. ¿Cuántos moles de hidrógeno se producirán?
CaH 2  2H 2 O  Ca(OH ) 2  2H 2
Resp. 1,52 mol
9. En la reacción de 1,80 moles de CCl4 con un exceso de HF, se forman 1,55 moles de CCl2F2
¿Cuáles son los rendimientos a) teórico, b) real y c) porcentual de esta reacción?
CCl 4  2HF  CCl 2 F2  2HCl
Resp. a) 1,80 mol CCl2F2 ;
b) 1,55 mol CCl2F2;
c) 86,1%
10. En la siguiente reacción 100,0g de C6H11OH proporcionaron 64,0g de C6H10.
C6 H11OH(l )  C6 H10 (l )  H 2 O(l )
a) ¿Cuál es el rendimiento teórico de la reacción?
b) ¿Cuál es el rendimiento porcentual?
c) ¿Qué masa de C6H11OH debería haber sido utilizada para producir 100,0 g de C6H10 si el
rendimiento porcentual es de 80 %?
Resp. a) 82,01g C6H10 ; b) 78,0%; c) 152,44 g
11. La tiza está compuesta por carbonato de calcio y sulfato de calcio, con algunas impurezas como
SiO2. Solamente el CaCO3 reacciona con HCl(aq) diluido. ¿Cuál es la masa porcentual de CaCO3
en un trozo de tiza de 3,28 g que produce 0,981 g de CO2(g)?
CaCO3 ( S )  2HCl(l )  CaCl2 (aq)  H 2 O(l )  CO2 ( g )
Resp. 68,0% CaCO3
12. El rendimiento de la siguiente reacción es 83%.¿Que masa de ciclohexanol debe usarse para
obtener 25g de ciclohexeno.?
C6 H11OH(l )  C6 H10(l )  H 2 O(l )
Resp. 36,76 g
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13. El mineral hierro es Fe2O3 impuro. Cuando se calienta Fe2O3 con exceso de carbono (coque), se
obtiene el metal hierro y el gas monóxido de carbono. De una muestra de mineral de 938 kg se
obtuvieron 523 kg de hierro puro. ¿Cuál es el porcentaje en masa de Fe2O3 en el mineral de
hierro?
Resp. 79,7% Fe2O3
14. Un trozo de hoja de aluminio que mide 10,25 cm x 5,50cm x 0,601 mm y tienen una densidad de
2,70 g/cm3 se disuelve en un exceso de HCl(aq). ¿qué masa de H2 (g) se obtiene?
2 Al( s)  6HCl( aq)  2 AlCl3 (aq )  3H 2 ( g )
Resp. 1,03g H2
15. Las aleaciones de magnalio se utilizan en las construcciones aeronáuticas. Una de las aleaciones
contiene 70% de Aluminio y 30% de magnesio, en masa. ¿cuantos gramos de hidrógeno se
producen en la reacción de una muestra de 0,170 g de esta aleación en exceso de HCl(ac)?.
2 Al( s )  6 HCl( aq)  2 AlCl3 ( aq)  3H 2 ( g )
Mg ( s )  2 HCl( aq)  MgCl2 ( aq)  H 2 ( g )
Resp. 0,0174 g
16. Una reacción secundaria en el proceso de fabricación del rayón a partir de la pulpa de madera es:
3CS 2  6NaOH  2Na 2 CS 3  Na 2 CO3  3H 2 O
¿Cuántos gramos de Na2CS3 se producen en la reacción de 92,5 mL de CS2 líquido (d=1,26
g/mL) y 2,78 moles de NaOH?
Resp. 143g
17. La reacción de 15,0 g de C4H9OH, 22,4 g de NaBr y 32,7 g de H2SO4 proporcionan 17,1 g de
C4H9Br, según la reacción:
C4 H 9 OH  NaBr  H 2 SO4  C4 H 9 Br  NaHSO4  H 2 O
¿Cuáles son a)el rendimiento teórico, b)el rendimiento real y c)el rendimiento porcentual de esta
reacción?
Resp. a) 27,7 g; b) 17,1g ; c) 61,7%
18. Cuantos gramos de ácido acético comercial (97% en masa de C2H4O2) deben reaccionar con un
exceso de de PCl3 para obtener 75 g de cloruro de acetilo (C2H3OCl), si la reacción tiene un
rendimiento del 78,2 por ciento?
C2 H 4 O2  PCl3  C2 H 3OCl  H 3 PO3
Resp. 76 g
19. La reacción de 25,0 g de P4 con 91,5 g Cl2 produce 104 g de PCl3. ¿Cuál es el rendimiento
porcentual?
P4  6Cl 2  4PCl3
Resp. 93,86%
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20. ¿Cuántos gramos de HCl se consumen en la reacción de 425 g de una mezcla que contiene 35,2
por ciento de MgCO3 y 64,8 por ciento de Mg(OH)2, en masa?
Mg (OH ) 2  2HCl  MgCl2  2H 2 O
MgCO3  2HCl  MgCl2  H 2 O  CO2
Resp. 474 g
21. El ácido nítrico (HNO3) se produce a partir de amoniaco y oxígeno, según la reacción:

4 NH 3 ( g )  5O2 ( g ) 
4 NO( g )  6 H 2 O( g )
2 NO( g )  O2 ( g )  2 NO2 (g)
3NO2 ( g )  H 2 O(l )  2 HNO3 ( ac )  NO( g )
¿Cuántos kilogramos de ácido nítrico se pueden obtener al reaccionar un kilogramo de amoniaco
(NH3)?
Resp. 2,47 kg
22. El diclorodifluormetano, que ha sido muy utilizado como refrigerante, puede preparase según las
siguientes reacciones:
CH 4  Cl 2  CCl 4  HCl
CCl 4  HF  CCl 2 F2  HCl
¿Cuántos moles de Cl2 deben consumirse en la primera reacción para obtener 2,25 kg de CCl 2F2
en la segunda reacción? Suponga que todo el CCl4 que se produce en la primera reacción se
consume en la segunda.
Resp. 74,4 mol
 Soluciones.
23. Calcule la molaridad de una solución de ácido fosfórico (H3PO4), que tiene una pureza de 14,6%
y una densidad de 1,08 g/mL.
Resp. 1,609 M
24. Determine la molaridad de una solución de ácido sulfúrico (H2SO4) de 67,40% de pureza y
densidad 1,585 g/mL.
Resp. 10,9M
25. Se mezclan 45 mL de ácido nítrico 1,24 M con 180 mL de una solución del mismo ácido 0,92 M
y 478 mL de HNO3 1,321 M. Determine:
a) La molaridad de la solución resultante.
b) El volumen de la anterior que se requiere para preparar 75 mL de ácido nítrico de densidad
1,015 g/mL y 2,80% de pureza.
Resp. a) 1,213 M; b) 27,9 mL
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26. El ácido nítrico concentrado tiene 69% en peso de HNO3 y una densidad de 1,41 g/mL a 20 ºC.
Determine el volumen y el peso del ácido concentrado que se necesita para preparar 100 mL de
una solución 6M.
Resp. 38,86 mL; 54,78g
27. ¿Cual es la molaridad de la solución que resulta al mezclar 375 mL de ácido sulfúrico 1,2M con
250 mL del mismo ácido 0,4M?
Resp. 0,88 M
28. Una marca muy conocida de productos químicos comercializa: a) Acido sulfúrico concentrado al
96% de pureza y densidad de 1,84 g/mL. b) Acido sulfúrico al 45% de pureza y densidad 1,18
g/mL. ¿Cuál es la molaridad de cada una de las soluciones?. Si se mezclan 350 mL de la solución
“a” con 280 mL de la solución “b”. ¿Cuál es la molaridad de la solución resultante?
Resp. a: 18,02M; b: 5,42M; 12,42 M
29. Calcule el volumen aproximado de agua que debe añadirse a 250 mL de una solución 1,25M para
preparar una solución 0,5M
Resp. 375 mL
30. Se mezclan 400 mL de una solución de ácido sulfúrico 0,200M con 300mL de una solución del
mismo ácido 0,500M y se agrega agua hasta un volumen de 2,0 L. ¿Cuál es la molaridad de la
solución resultante?
Resp. 0,115M
31. Se dispone de 1L de NaOH 0,183M y 1L de NaOH 0,381M. ¿Cuál es el máximo volumen de
NaOH 0,243M que se puede preparar con estas dos soluciones?.
Resp. 1,435L
32. Se mezclan 86 mL de una solución de ácido sulfúrico 1,75M con 542 mL de una solución del
mismo ácido 1,25M y 116mL de H2SO4 0,96M. Determine:
a) La molaridad de la solución resultante
b) El volumen de la solución anterior que se requiere para preparar 50 mL de ácido sulfúrico de
densidad 1,020 g/mL y 3,03% en peso.
Resp. a) 1,263 M; b) 12,49 mL
 Balance de Ecuaciones Redox.
33. Determine el estado de oxidación del manganeso (Mn) en los siguientes compuestos o iones.
a) MnO2
b) MnO4
Resp. a) +4; b) +7
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34. Determine el estado de oxidación del nitrógeno en las siguientes especies.
a)
b)
c)
d)
N2
NH 4
NO3
N2O4
Resp. a) 0; b) -3; c)+5; d)+4.
35. Indique el tipo de reacción:
a)
b)
c)
d)
Hg21  2Hg 2  2e 
Cu   e   Cu
2Cl   Cl 2  2e 
2H   2e   H 2
Resp.
a) Oxidación
b) Reducción
c) Oxidación
d) Reducción
36. Realice el balance por el método del número de oxidación para las siguientes ecuaciones:
a) U 4  MnO4  UO22  Mn 2
b) NO3  S  NO2  SO3
(medio ácido)
(medio básico)
c) AsO2  As  AsO43
d) Cr2 O7  C2 O4  Cr 3  CO2
(medio básico)
(medio ácido)
e) Al  NO3  Al2 O3  NO
(medio ácido)
f) Zn  NO3  Zn 2  NO
(medio ácido)
g) H 2 O2  MnO4  Mn 2  O2


3
h) MnO2  ClO  MnO4  Cl


(medio ácido)

(medio básico)

i) Cl 2  OH  ClO3  Cl  H 2 O


j) Fe(OH) 3  OCl  FeO4  Cl

k) ClO2  ClO3  Cl


(medio básico)
(medio básico)
(medio básico)
Actualizado: Noviembre 2011
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