Aspectos Básicos de Química y Química Analítica -MTHA Seminario 2. Reacciones Químicas. Cálculos estequiométricos 1. La fórmula de la herrumbre se puede representar como Fe 3O3. ¿Cuántos moles de Fe están presentes en 24.6 g del compuesto? 2. ¿Cuántos gramos de azufre (S) se necesitan para reaccionar completamente con 246 g de mercurio (Hg) para formar HgS?. 3. Calcular la masa en gramos de yodo (I2) que reaccionará completamente con 20.4 g de aluminio (Al) para formar yoduro de aluminio (I3Al). 4. Con frecuencia se agrega fluoruro de estaño (II) (SnF2) a los dentífricos como un ingrediente para evitar las caries. ¿Cuál es la masa de F en gramos que existen en 24.6 g de este compuesto?. 5. Cuando se calienta polvo para hornear (bicarbonato de sodio o hidrogeno carbonato de sodio, NaHCO3) libera dióxido de carbono gaseoso, que es el responsable de que se esponje la masa. a) Escriba una ecuación balanceada para la descomposición de dicho compuesto (uno de los productos es Na 2CO3). b) Calcule la masa de NaHCO3 que se requiere para producir 20,5g de CO2. 6. La fermentación es un proceso químico complejo que se utiliza en la manufactura de los vinos, en el que la glucosa se convierte en etanol y dióxido de carbono: C6H6O6 (glucosa) 2 C2H5OH (etanol) + HCl. Si se empieza con 500,4 g de glucosa, ¿cuál es la máxima cantidad de etanol, en gramos y en litros, que se obtendrá a través de este proceso? (densidad del etanol = 0,789 g/mL). 7. El fertilizante sulfato de amonio ((NH4)2SO4) se prepara mediante la reacción entre amoniaco (NH3) y ácido sulfúrico: 2 NH3 (g) + H2SO4 (ac) (NH4)2SO4(ac) ¿Cuántos kg de NH3 se necesitan para producir 1.00x105 kg de (NH4)2SO4?. 8. Dada la reacción: Fe(OH)3 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + H2O Nombrar reactivos y productos. Calcular: a) La masa de Fe(OH)3 (en gramos) que reaccionan completamente con 12.5 g de H2SO4 b) El número de moléculas de Fe2(SO4)3 que se obtienen. c) Los gramos y moles de cada reactivo que deberan reaccionar para obtener 2.5x1020 moléculas de la sal. d) Los moles y moléculas de cada producto que se obtienen por reacción de 8 moles de Fe(OH)3 . 9. En un recipiente se introducen 7,4 gramos de H2SO4 y 1,64 moles de zinc. Al producirse la reacción química se forma H2 y ZnSO4. Calcular: a) El número de moléculas de sal que se forman. b) La masa, en gramos, del reactivo en exceso 1 Aspectos Básicos de Química y Química Analítica -MTHA que quedan sin reaccionar. c) La masa del reactivo que se encuentra en defecto que debe agregar para que reaccione completamente el otro reactivo. d) ¿En cuanto varía la masa de sal al reaccionar las cantidades del inciso c)?. 10. En un recipiente se mezclan sulfuro de hierro (III) y oxígeno produciéndose la siguiente reacción: sulfuro de hierro (III) + oxígeno óxido de hierro (III) + dióxido de azufre. Calcular: a) La masa de dióxido de azufre que se formará al reaccionar 0,35 g de oxígeno con 0,007 moles de sulfuro. b) Las moléculas del reactivo en exceso que no reaccionaron en el caso anterior. c) ¿Cuántos gramos del reactivo se necesita agregar para que reacciones todo el reactivo en exceso? 11. Para la siguiente reacción: MnO2 + HCl Cl2 + MnCl2 + H2O Calcular: a) La masa de ácido necesarios para reaccionar con 1.45 g de un mineral con MnO2 de pureza 85%. b) Los gramos de cloro que se obtendrán. 12. Cuántos gramos de carbonato de calcio de 80% de pureza son necesarios para producir 386 mL de CO2 en CNPT a partir de la siguiente reacción: CaCO3 CO2 + CaO 13. 10 g de hidróxido de calcio se hacen reaccionar con 10 g de HCl. ¿Cuántos gramos y moléculas de la sal se obtendrán si el rendimiento de la reacción es del 100%?¿Y si el mismo fuera del 70%? 14. Se mezclan 8 g de una muestra 70% de pureza de NH4Cl con 1.2 g de una muestra del 95% en Ca(OH)2. Calcular: a) Los moles y gramos de NH3 a obtener con un rendimiento del 100%. b) Repetir los cálculos para un rendimiento del 87%. 15. Dada la reacción: Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 . Cuando reaccionan 100g de Fe con un exceso de ácido se obtienen 200g de la sal. ¿Cuál es el rendimiento de la reacción? 16. Para obtener SO3 se mezclan 18g de azufre 90% de pureza con 0.25 moles de oxígeno. Al terminar la reacción se obtienen 7 g de producto. Calcular el rendimiento de la reacción. 17. Calcular el número de equivalentes presentes en: a) 3 moles de HCl (como ácido) b) 140 g de carbonato de aluminio (como sal) c) 50 g de sulfato de cobre pentahidratado (como sal) d) 0,12 moles de ácido sulfúrico (para dar hidrogeno sulfato de sodio) 2 Aspectos Básicos de Química y Química Analítica -MTHA e) 0,12 moles de ácido sulfúrico (para dar sulfato de sodio) f) 0,12 moles de ácido sulfúrico (para dar hidrogeno sulfato de aluminio) 18. Calcular la masa en gramos y en umas correspondientes a 2.5 equivalentes de: a) ácido nítrico que se combina con hidróxido b) hidróxido de bario, que pierde ambos OHc) Nitrato de hierro (II) (como sal) d) Ácido carbónico que se neutraliza totalmente 19. Se mezclan 3 g de H2SO4 con 2,7 g de Cr(OH)3 del 85% de pureza. Calcule los equivalentes de cada reactivo que habrán reaccionado cuando se forma la sal neutra. ¿Cuántas moléculas no reaccionarán? ¿Cuántos gramos, moleculas, equivalentes y moles de sal se formarán? 20. Se mezclan 4,2 equivalentes de Al(OH)3 con 0,95 g de ácido carbónico para dar la sal neutra (carbonato de aluminio). Calcular: a) Equivalentes de cada reactivo que reaccionaran. b) Equivalentes de cada producto que se formarán. c) Gramos de reactivo en defecto que se deben agregar para que el otro reaccione. 3