OXIGENO – PEROXIDO de HIDROGENO Problemas adicionales

OXIGENO – PEROXIDO de HIDROGENO
1) Una planta industrial de oxígeno produce 79,5 ton por día del mismo con una pureza del 99,5%.
Determinar:
a) la masa de aire seco que consume diariamente la planta si la composición (% V/V) de éste es O2:
20,939%, N2: 78,09%, Ar: 0,93%, CO2: 0,031%
b) la producción diaria de N2 en toneladas
Rta: a) 342 T; b) 258 T
2) Por un reactor que contiene 2 T de óxido de bario y está a 500 ºC de temperatura circulan 100 m3/h de
aire a 1 atm de presión sin enfriar el reactor. Si la composición del aire es la del problema 1, calcular
durante cuánto tiempo deberá circular éste si solo se aprovecha un 98% de su contenido de oxígeno y
reacciona solamente el 95% del óxido para formar el peróxido correspondiente. Considere que el óxido
de bario y el oxígeno son los únicos reactivos.
Rta: 19,2 h
3) El oxígeno puede obtenerse por descomposición de clorato de potasio. Si se calientan 2 g de clorato de
potasio y se recogen 100 mL de oxígeno medidos sobre agua a 753 mmHg de presión atmosférica y a 20
ºC. Calcule:
a) El porcentaje de clorato de potasio que se descompuso.
b) ¿Cuántos gramos de clorato de potasio sin reaccionar quedan después de la experiencia?
Pv (20ºC) = 17,5 mmHg
Rta: a) 16,45%; b) 1,67g
4) Se desea preparar 10 L de solución de H2O2 10 “volúmenes” y se dispone de solución de 85 vol.
¿Cuántos litros de esta última solución y cuántos litros de agua destilada deberán mezclarse?
Rta: 1,18 L H2O2; 8,82 L H2O
5) Se tratan 200 mL de H2O2 de 44,8 “volúmenes” con 300 g de una muestra de permanganato de potasio
de pureza 90% en presencia de un exceso de ácido sulfúrico; ¿Cuántos litros de O2 medidos a 780 torr y
27 ºC se habrán liberado en la reacción?
Rta: 19,18 L
6) Calcule el potencial de reducción, considerando presión parcial del O2= 1 atm. para:
O2(g) + 4H+ + 4e-  2 H2O
a) una solución neutra
b) una solución en la que [OH-] = 1M
c) una solución de pH = 3,00
Rta: a) Ered = 0,81V; b) Ered = 0,39V; c) Ered = 1,05V
7) ¿Qué volumen de oxígeno recogido en agua, medido a t = 20ºC y Patm = 765mmHg, se obtendrá por
exposición a la luz solar hasta descomposición total de 0,001 m3 de agua oxigenada al 20% m/m,
δ = 1,1 g/mL; PvH2O (20ºC) = 17,535 mmHg
Rta: 79,15 L
8) Se hace reaccionar con un exceso de agua, 2.5 g de un mineral que contiene una riqueza en peróxido de
sodio del 94%. Calcule el volumen de oxígeno obtenido por descomposición del agua oxigenada formada,
si el gas se recoge a 34 ºC y 843 mm Hg.
Rta: 0,34 L
Problemas adicionales
1) La pirólisis de sulfato ferroso produce óxido férrico, dióxido de azufre y oxígeno. Determine:
a) ΔH de descomposición de sulfato ferroso
b) la cantidad de calor necesaria para descomponer 5 T de la sal
c) la cantidad de calor involucrado en un proceso que ha producido 6 m3 de oxido sulfuroso, medido a
una t = 30ºC y P = 1 atm.
Datos: ΔHfSO2(g)= - 296,83 kJ/mol; ΔHfFe2O3(s)=- 824,2kJ/mol; ΔHfFeSO4(s)= - 928,4kJ/mol
Rta: a) 219,47 kJ/mol; b) 7,23 x 106 kJ; c) 5,3.104 kJ
2) Se tratan 40 g de peróxido de sodio, 96% de pureza, con un exceso de agua. Calcule:
a) el volumen de oxígeno obtenido por descomposición de H2O2 medido en CNPT
b) pH de la solución final si el volumen resultó ser de 2,5 L
Rta: a) 5,51 L; b) 13,60
3) Se trata una mezcla de permanganato de potasio con 200 mL de agua oxigenada en presencia de ácido
sulfúrico. Si en dicha reacción se obtuvieron 10,43 L de oxígeno medidos a 1,5 atm y 25ºC, indique cuál
será la concentración de agua oxigenada en volúmenes si el rendimiento del proceso fue del 80%.
Rta: 44,8 volúmenes