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EJERCICIOS DE ESTEQUIOMETRÍA1.- Dada la siguiente ecuación química, no balanceada:
Al + HCl AlCl3 + H2Calcular la cantidad de H2 , cuando se hace reaccionar 3.0 mol de Al con 4.0 mol de HCl.Al + HCl ___ AlCl3 + H22Al + 6HCl ___ 2AlCl3 + 3H3mol 4 mol ¿ ? 2mol Al4Mol HCl X ________ = 1,3 mol Al 6mol HClPor lo tanto, el aluminio esta en exceso y el reactivo limitante es el acido clorhidrico (HCl) 3 mol H24 mol HCl X ___________ = 2 molH2 6 mol HClR: 2.0 mol
2. Si se hace reaccionar 28 g de nitrógeno con 9.02 g de hidrógeno, calcular la masa de amoniaco formada.N2 + 3H2 ___ 2NH31 mol 3 mol 2 mol28g 9,02g ¿ g ? Peson = ______ P.M 28g 9,02gn = ________ n = _______ = 4,47 mol 28g 2, 016g/ moln = 1 mol n = 8,95 mol = n = 9 1 mol H24,47 mol H2 X __________ = 1,49mol N2 3 mol H2El reactivo limitante es el N2 2 mol NH31 mol N2 X __________ = 2 mol NH3 1 mol N2 17,3g NH32 mol NH3 X __________ = 34,1g 1 mol NH3R: 34.1 g 3. Si se hace reaccionar 64 g de metano con 355 g de cloro, de acuerdo a la ecuación: CH4 + 4Cl2 CCl4 + 4 HClCalcular la cantidad de CCl4 y HCl formado.CH4 + Cl2 ___ CCl4 + 4 mol 64g 355g 64g 355gn = _____ n = ________ 169/ mol 71g/ mol n = 4 mol n = 5 mol 4 mol Cl24 mol CH4 X _________ = 16 mol Cl2 1 mol CH4 El reactivo limitante es el Cl2 1 mol CCl45 mol Cl2 X ___________ = 1,25 mol CCl4 4 mol Cl2 4 mol HCl5 molCl2 X __________ 5 mol HCl
4 mol Cl2R: 1.25 y 5 moles 4.- Dada la siguiente reacción química.
Ca(OH)2 + 2 SO2 Ca(HSO3)2Determine la masa en g, de sulfito ácido de calcio obtenida al hacer reaccionar 64,8 g de hidróxido de calcio con 52,4 g de dióxido de azufre.Ca (OH)2 + 2SO2 ___ Ca (HSO3)21 mol 2 mol 1 mol68,4g 52,4g ¿ g ? 68,4g 52,4g n = _______ n = _______ 74g/ mol 64g / moln = 0,92 mol n = 0,82 mol 2 mol SO20,92 mol Ca (OH)2 X __________ = 1,84 mol SO2 1 mol Ca (OH)2El reactivo limitante es el SO2 luego: 1 mol Ca(HSO3)20,82 mol SO2 X __________________ = 0,41 mol Ca (HSO3)2 2 mol SO2 202g Ca(HSO3)20,41 mol Ca (HSO3)2 X ___________________ = 82,8g 1 mol Ca (HSO3)2 R: 81.8 mol
5. Al calentar sulfuro de hierro (II) en oxigeno gaseoso se produce oxido de hierro (III) y dióxido de azufre. Determine la masa de oxido de hierro (III) producido al hacer reaccionar240 g de sulfuro de hierro (II) de 87.2 % de pureza en exceso de oxigeno.
FeS + O2 Fe2O3 + SO2R: 190 g Desarrollo: 4Fe S +7 O2 --------- 2 Fe2O3 + 4 SO2 4mol 7mol ----- 2mol 4mol Peso del Fe S puro =240gr x 87.2 / 100 = 209.28 gr N= 209.28gr / 87.85gr = 2.38 mol Fe S 2.38 mol Fe S x 2mol Fe2 O3 / 4mol Fe S =1.19 mol Fe2 O3
1.19 mol Fe2 O3 x 159.7g Fe2 O3 / 1 molFe2 O3
= 190gr
6. El tetracloruro de titanio se oxida en presencia de oxigeno dando como producto dióxido de titanio y cloro:TiCl4 + O2 TiO2 + 2 Cl2Determine la pureza del tretracloruro de titanio empleado si al hacer reaccionar 4.00 toneladas de TiCl4 en exceso de oxigeno se obtuvo 1.4 ton de dióxido de titanio. ( Suponga100% de rendimiento).DESARROLLO:a) 4 ton Ti Cl 4 x 106 g / 1ton x 1mol Ti Cl 4 / 189.7g Ti Cl 4 = 21085.9 mol Ti Cl 4 b) 1.4 ton Ti O2 x 106 g / 1ton x 1mol de Ti O2 / 79.88g Ti O2 = 17526.29 mol Ti O2
Rendimiento de pureza %:%= rendimiento real / rendimiento teórico x 100 % = 17526.29 / 21085.9 x 100
= 83.3 % R: 83.3 %
7. El hidróxido de calcio es neutralizado por ácido nítrico para formar nitrato de calcio y agua:Ca(OH)2 + HNO3 Ca(NO3)2 + H2O
Si el rendimiento de la reacción es de 75 %. ¿Qué masa de hidróxido debe tratarse en exceso de ácido nítrico para obtener 1.5 ton de nitrato de calcio?.DESARROLLO:1.5 ton x 1000000g Ca (NO 3) 2 x 1mol /164.1g = 9140.77 mol Ca (NO 3) 2
9140.77 mol Ca (NO 3) 2 ------------- 75% X ------------------ 100% X = 12187.69 mol Ca (NO 3) 2
12187.69 mol Ca (OH) 2 X 74g Ca (OH)2 / 1mol Ca(OH)2
901889g Ca (OH)2 = 901.9kg Ca(OH)2 R: 900 kg. 8. El gas propano, C3 H8 , en presencia de oxigeno reacciona para dar CO2 y H2O.¿Cuántos moles de CO2 se forman cuando se queman 110,0 g de propano en presencia de aire?DESARROLLO:C3 H8 + O2 ----------- CO2 + H2O C3 H8 + 5 O2 ----------- 3 CO2 +4H2O 11Og ¿ # moles?N= 110g / 44g/mol = 2,5mol C3 H8
= 2,5mol C3 H8 x 3mol CO2 / 1mol C3 H8 = 7.5 molR: 7,5 moles de H2O. 9. ¿Cuántos gramos de FeS se necesitan para producir 350,0 g de H2S según la ecuación
FeS + 2HC1 = H2S + FeCl2?.FeS + 2HCl → H2S + FeCl2 n= 350g H2S =10.29¿g? 34g/mol 1 molgramos FeS = 10.29 mol FeS x 87.92g FeS 1 mol FeS= 905 - 1g FeSR: 906,5 g de FeS.
10. ¿Cuántos moles de O2 se necesitan para formar 0,80 moles de Cl2 según la ecuación4HC1 + O2 = 2H2O + 2Cl2 .4 HCl + O2 → 2H2O + 2 Cl24 mol 1 mol 2 mol 2mol ¿ ? 0.8 mol0.8 mol Cl2 x 1 mol O2= 0.4 mol O2
2 mol Cl2R: 0,40 moles. 11. El zinc reacciona con el HC1 para producir ZnC12 e hidrógeno:Zn + 2HC1 = ZnC12 + H2. Si se mezclan 56,0 g de Zn con un exceso de HC1,¿cual es el peso de ZnC12 producido?Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
1 mol 2 mol 1 mol 1 mol 56g ¿g?n= 56g = 0.8564 mol Zn 65.39g/molLa relacion de Zn y ZnCl2 es de 1 a 1, entonces:0.8564 mol ZnCl2 x 136.29g ZnCl2 1 mol ZnCl2= 116.7g ZnCl2R: 116,8 g.
12. Qué peso de Na2SO4 se forman en la reacción de 250 g de H2SO4 y un exceso deNaCl? H2O4 + 2 NaCl → Na2SO4 + 2HCl250g ¿g?n= 250g = 2.5506 mol H2SO4
98.016La relacion de H2SO4 y NaSO4 es de 1 1, entonces:2.5506 mol Na2 SO4 x 142.07g Na2SO4
1 mol Na2SO4
=362.5gR: 362,5 g de Na2SO4 .
13. ¿Qué peso de FeS se necesitan para preparar 6.75 moles de H2S?,.FeS + 2HCl = H2S + FeCl2R: 592,5 g de FeS.
14.- ¿Cuantos gramos de O2 se producen en la descomposición térmica de 0.600 moles deBaO2?.R: 9.60 g
15.- ¿Calcular el peso de oxigeno que se pueden obtener teóricamente por la descomposición de 2.0 g de K
