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Taller 4. Estequiometría

Taller 4. Estequiometría Reacción Química Balanceo de Ecuaciones Químicas Moles Masa Molecular Pureza Reactivo en Exceso Reactivo Límite Rendimiento de Reacción Composición de Mezclas

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1
QUÍMICA FUNDAMENTAL
TALLER 4. ESTEQUIOMETRIA
I. Estequiometria de Reacción
1. Si se mezclan masas iguales de Zinc metálico (65,39 g/mol) y Iodo (126,9 g/mol); el Iodo se
convierte totalmente en ZnI2, ¿qué parte de zinc permanece sin reaccionar? Rta= 74%.
2. El nitrato de plata y el cloruro de calcio reaccionan en disolución acuosa según la ecuación:
AgNO3 (ac) + CaCl2 (ac) → Ca(NO3)2 (ac) + AgCl (s)
Todas las sustancias que intervienen son solubles en agua, excepto el cloruro de plata.
Suponga que se mezcla una disolución que contiene 9,45 g de nitrato de plata con una que
contiene 6,30 g de cloruro de calcio.
a) ¿Qué masa de cloruro de plata se formaría? Rta= 7,97g
b) ¿Cuántas moles del reactivo en exceso quedan sin reaccionar si el rendimiento de la
reacción es del 75,0%? Rta=0,0360
3. Industrialmente el estaño se obtiene a partir del mineral llamado casiterita (SnO2) por
reducción con carbón, según la ecuación:
SnO2(S) + 2C(s) → 2CO(g) + Sn(s)
En un proceso dado, se obtuvieron 40,0 kg de estaño impuro, partiendo de 56,5 kg de mineral,
que tiene un contenido de 80,0% de SnO2. Calcular la pureza del estaño obtenido. Rta=89,0%
4. El níquel y el cobalto contenidos en minerales se tratan con CO para formar compuestos
carbonílicos:
Ni + 4CO → Ni(CO)4
2Co + 8CO → Co2(CO)8
Cierto mineral no contiene otras sustancias que puedan reaccionar con el CO. Se tratan
200,0g de este mineral con 300,0 g de CO quedando 165,0 g de CO sin reaccionar. Después
al calentar la mezcla, el Ni(CO)4 que es el único componente volátil de la mezcla, se evapora.
En este paso la masa de la mezcla disminuye 15,0 g.
a) ¿Cuál es el porcentaje de níquel metálico en el mineral?
b) ¿Cuál es el porcentaje de cobalto metálico en el mineral?
II. Composición de Mezclas
5. Cierto liquido orgánico puede ser alcohol metílico (CH3OH) puro, alcohol etílico
(CH3CH2OH) puro o la mezcla de ambos. Se quema una muestra de 0,220 g de ese líquido
con exceso de oxígeno, con lo que solo se obtiene CO2(g) y H2O(l). El CO2(g) se pasa a una
solución acuosa de Ba(OH)2 donde forma 1,58 g de BaCO3.
¿Cuál es la composición del líquido?
2
6. Si se calienta una mezcla que contiene KClO3, K2CO3, KHCO3 y KCl, produce los gases
CO2, O2 y H2O de acuerdo con las siguientes ecuaciones:
KClO3(s) → KCl(s) + O2(g)
KHCO3(s) → K2O(s) + H2O(g) + CO2(g)
K2CO3(s) → K2O(s) + CO2(g)
El KCl no reacciona bajo las condiciones de la reacción. Si 100,0 g de la mezcla producen
1,80 g de H2O, 13,20 g de CO2 y 4,00 g de O2. ¿Cuál era la composición de la mezcla
original? Asumir una reacción de descomposición completa de la mezcla.
III. Rendimiento
7. En un proceso de obtención de hidrógeno por acción de ácido clorhídrico sobre hierro, se
produjeron 0,303 g de H2 a partir de 11,17 g de hierro.
¿Cuál es el rendimiento de la reacción? Rta= 75,1%
8. Usted debe tomar una decisión en cuanto a la fuente más barata de zinc. Una de las
fuentes es el sulfato de zinc, ZnSO4, la otra es el acetato de zinc dihidratado,
Zn(CH3COO)2.2H2O. Estas fuentes de zinc pueden adquirirse al mismo precio por kilogramo
de compuesto.
¿Cuál es la fuente más económica de zinc? Sustente su respuesta Rta= ZnSO4
9. ¿Qué masa de cromo está presente en 150 gramos de un mineral de cromo que contiene
67,0% de cromita, FeCr2O4 y 33,0% de impurezas en masa? Rta= 46,7 g Cr
Si se recupera el 87,5% del cromo a partir de 125 gramos de mineral. ¿Qué masa de cromo
puro se obtiene? Rta= 34,0 g Cr
10. La reacción del etano con cloro produce cloruro de etilo y HCl, pero además produce
dicloroetano, tricloroetano y otros.
Calcule el porcentaje de producción del producto principal, si 300 g de etano que reaccionan
con 650 g de cloro produce 490 g de cloruro de etilo. Rta= 82,8%.
11. Al quemar aluminio en presencia de bromo se produce bromuro de aluminio. Si 6,0 g de Al
reaccionan con exceso de bromo para generar 50,3 g de bromuro.
Calcule el % de producto teórico y el % de rendimiento de la reacción. Rta= 59 g, 85%.
12. El rendimiento porcentual es de 86,5% para la siguiente reacción:
PCl3(l) + Cl2(g) → PCl5(s)
¿Qué masa de PCl5 se obtendrá de la reacción de 96,7 g de PCl3 con cloro en exceso?
Rta= 127 g

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Taller 4. Estequiometría

  • 1. 1 QUÍMICA FUNDAMENTAL TALLER 4. ESTEQUIOMETRIA I. Estequiometria de Reacción 1. Si se mezclan masas iguales de Zinc metálico (65,39 g/mol) y Iodo (126,9 g/mol); el Iodo se convierte totalmente en ZnI2, ¿qué parte de zinc permanece sin reaccionar? Rta= 74%. 2. El nitrato de plata y el cloruro de calcio reaccionan en disolución acuosa según la ecuación: AgNO3 (ac) + CaCl2 (ac) → Ca(NO3)2 (ac) + AgCl (s) Todas las sustancias que intervienen son solubles en agua, excepto el cloruro de plata. Suponga que se mezcla una disolución que contiene 9,45 g de nitrato de plata con una que contiene 6,30 g de cloruro de calcio. a) ¿Qué masa de cloruro de plata se formaría? Rta= 7,97g b) ¿Cuántas moles del reactivo en exceso quedan sin reaccionar si el rendimiento de la reacción es del 75,0%? Rta=0,0360 3. Industrialmente el estaño se obtiene a partir del mineral llamado casiterita (SnO2) por reducción con carbón, según la ecuación: SnO2(S) + 2C(s) → 2CO(g) + Sn(s) En un proceso dado, se obtuvieron 40,0 kg de estaño impuro, partiendo de 56,5 kg de mineral, que tiene un contenido de 80,0% de SnO2. Calcular la pureza del estaño obtenido. Rta=89,0% 4. El níquel y el cobalto contenidos en minerales se tratan con CO para formar compuestos carbonílicos: Ni + 4CO → Ni(CO)4 2Co + 8CO → Co2(CO)8 Cierto mineral no contiene otras sustancias que puedan reaccionar con el CO. Se tratan 200,0g de este mineral con 300,0 g de CO quedando 165,0 g de CO sin reaccionar. Después al calentar la mezcla, el Ni(CO)4 que es el único componente volátil de la mezcla, se evapora. En este paso la masa de la mezcla disminuye 15,0 g. a) ¿Cuál es el porcentaje de níquel metálico en el mineral? b) ¿Cuál es el porcentaje de cobalto metálico en el mineral? II. Composición de Mezclas 5. Cierto liquido orgánico puede ser alcohol metílico (CH3OH) puro, alcohol etílico (CH3CH2OH) puro o la mezcla de ambos. Se quema una muestra de 0,220 g de ese líquido con exceso de oxígeno, con lo que solo se obtiene CO2(g) y H2O(l). El CO2(g) se pasa a una solución acuosa de Ba(OH)2 donde forma 1,58 g de BaCO3. ¿Cuál es la composición del líquido?
  • 2. 2 6. Si se calienta una mezcla que contiene KClO3, K2CO3, KHCO3 y KCl, produce los gases CO2, O2 y H2O de acuerdo con las siguientes ecuaciones: KClO3(s) → KCl(s) + O2(g) KHCO3(s) → K2O(s) + H2O(g) + CO2(g) K2CO3(s) → K2O(s) + CO2(g) El KCl no reacciona bajo las condiciones de la reacción. Si 100,0 g de la mezcla producen 1,80 g de H2O, 13,20 g de CO2 y 4,00 g de O2. ¿Cuál era la composición de la mezcla original? Asumir una reacción de descomposición completa de la mezcla. III. Rendimiento 7. En un proceso de obtención de hidrógeno por acción de ácido clorhídrico sobre hierro, se produjeron 0,303 g de H2 a partir de 11,17 g de hierro. ¿Cuál es el rendimiento de la reacción? Rta= 75,1% 8. Usted debe tomar una decisión en cuanto a la fuente más barata de zinc. Una de las fuentes es el sulfato de zinc, ZnSO4, la otra es el acetato de zinc dihidratado, Zn(CH3COO)2.2H2O. Estas fuentes de zinc pueden adquirirse al mismo precio por kilogramo de compuesto. ¿Cuál es la fuente más económica de zinc? Sustente su respuesta Rta= ZnSO4 9. ¿Qué masa de cromo está presente en 150 gramos de un mineral de cromo que contiene 67,0% de cromita, FeCr2O4 y 33,0% de impurezas en masa? Rta= 46,7 g Cr Si se recupera el 87,5% del cromo a partir de 125 gramos de mineral. ¿Qué masa de cromo puro se obtiene? Rta= 34,0 g Cr 10. La reacción del etano con cloro produce cloruro de etilo y HCl, pero además produce dicloroetano, tricloroetano y otros. Calcule el porcentaje de producción del producto principal, si 300 g de etano que reaccionan con 650 g de cloro produce 490 g de cloruro de etilo. Rta= 82,8%. 11. Al quemar aluminio en presencia de bromo se produce bromuro de aluminio. Si 6,0 g de Al reaccionan con exceso de bromo para generar 50,3 g de bromuro. Calcule el % de producto teórico y el % de rendimiento de la reacción. Rta= 59 g, 85%. 12. El rendimiento porcentual es de 86,5% para la siguiente reacción: PCl3(l) + Cl2(g) → PCl5(s) ¿Qué masa de PCl5 se obtendrá de la reacción de 96,7 g de PCl3 con cloro en exceso? Rta= 127 g