Informes matrículas bicarbonato sodio

Informes y matrículas: Av. Vía Evitamiento Norte N° 1426 (frente a la UPN)
Avalos Grupo Preuniversitario - (076) 367273 948633007 - Correo:carlosavalosdesposorio@gmail.com -1-
La descomposición del bicarbonato de sodio,
NaHCO3, genera varios productos según la reacción
NaHCO3(s)  Na2CO3(s) + H2O(v)+CO2(g)
Calcule la masa total de mezcla gaseosa obtenida a
partir de 420 g de bicarbonato de sodio. PA(uma):
Na = 23; C=12; O = 16
A) 155g B) 62g C) 124g
D) 186g E) 31g
Nos piden la masa total de mezcla gaseosa que está
formada por la masa de agua (vapor) y dióxido de
carbono (gas).
mtotal = H O CO2 2
m m .......... (I)
Recuerde:
Recuerde que el vapor forma mezcla gaseosa
húmeda.
El dato que se tiene es NaHCO3
m = 420g
Balanceando la ecuación y relacionando las masas
tenemos:
M = 84 M = 18 M = 44
2NaHCO3(s)  1NaCO3(s) + 1H2O + 1CO2(g)
Para el H2O(v)
2 x 84 g NaHCO3 1 x 18g H2O
420 g NaHCO3 mH2O
 mH2O = 45 g
Para el CO2
2 x 84 g NaHCO3 1 x 44 g CO2
420 g NaHCO3 CO2
m
 mCO2 = 110 g
Reemplazando estos valores obtenidos en la ecuación
(I) se tiene que:
mtotal = 45g+11°g = 155e
La celda de combustible más común es aquella que
usa gas hidrógeno, H2, como combustible. La reac-
ción neta en la celda es
H2(g) + O2(g)  H2O(v)
Si se cuenta con 0,84 mg de combustible, calcule la
masa de oxígeno (O2) necesaria para reaccionar to-
talmente con dicha masa de combustible.
Problema 01
Resolución
Problema 02

La ignorancia esclaviza, el conocimiento nos hace libres
la libertad nos hace felices,
la felicidad (y sólo eso) nos hace tener éxito en la vida.
Informes y matrículas: Av. Vía Evitamiento Norte N° 1426 (Local del Primer Colegio Superior de Ciencias, frente a la UPN)
Masa molar (g/mol): O = 16; H = 1
A) 6,4 mg B) 0,672 mg C) 3,36 mg
D) 1,68 mg E) 6,72 mg
El dato del problema es H2
m =0,84 mg y a partir de
él se pide calcular la O2
m necesaria. Balanceando la
ecuación y relacionando las masas.
M = 2 M = 32
2 H2(g) + 1 O2(g)  2 H2O(V)
Luego:
2 x 2g H2 1 x 32 g O2
0,84 mg H2 O2
m
Resolviendo tenemos O2
m = 6,72 mg
Uno de los componentes del gas doméstico es el pro-
pano C3H8. La combustión completa del propano se
representa mediante la ecuación
C3H8(g) + O2(g)  CO2(g) + H2O()
Si al final de la combustión se tienen 462 g de dióxi-
do de carbono, CO2, determine la masa de agua que
se produce.
PA (uma): C = 12; O = 16; H = 1
A) 32 g B) 128 g C) 36 g
D) 252 g E) 256 g
Aquí se tiene como dato la CO2
m = 462 g y nos pi-
den la masa de agua en gramos según las al-
ternativas.
Balanceando y relacionando las masas se tiene que
M = 44 M = 18
1C3 H8(g) + 5 O2(g)  3CO2(g) + 4 H2O()
Luego:
3 x 44g CO2 4 x 18 gH2O
462g CO2 H O2
m
Resolviendo se tiene que H O2
m = 252g
La barra de aluminio al oxidarse pierde el brillo metá-
lico acumulando eióxido aluminico.
A(s) + O2(g)  A2O3(s)
Calcule el número de mol de oxígeno O2 para oxidar
202,5 g de aluminio en la superficie de la barra.
Resolución Resolución
Problema 03
Problema 04

PA (A): 27 uma
A) 12,452 B) 7,125 C) 5,625
D) 8,325 E) 4,225
Balanceamos la ecuación química. Relacionamos la
masa y el mol.
Usaremos la masa molar (M ) recuerde que está ex-
presada en g/mol.
M = 27
4A + 3O2  2A2O3
4 x 27g 3 mol
202,5g O2
n
O2
n =5,625 mol
Se tiene una muestra de azufre (S) al 75% de pureza
en mol. Al reaccionar con el ácido nítrico, HNO3,
forma un gas de color pardo, NO2, según la reacción
S(s) + HNO3(ac)  H2SO4(ac) + NO2(g)+H2O()
Calcule los moles de NO2 que se forman a partir de
80 moles de muestra de azufre.
A) 360 mol B) 180 mol C) 90 mol
D) 120 mol E) 350 mol
En el problema, la muestra de azufre no es pura, por
ello solo debemos considerar la cantidad pura usando
el porcentaje en mol.
ns
puro
= 75%(80 mol) = 60 mol
Ahora, la ecuación que nos dan de dato no es tan fá-
cil de balancear por tanteo, por ello usaremos el mé-
todo redox.
tanteo
1S + 6HNO3  1H2SO4 + 6NO2 + 2 H2O
Relacionando los moles tenemos
1mol S 6 mol NO2
60 mol S NO2
n
 NO2
n = 360 mol
El monóxido de nitrógeno reacciona inmediatamente
con el oxígeno gaseoso para formar dióxido de nitró-
geno, NO2, un gas café oscuro.
Resolución
Resolución
Problema 05
Problema 06

Datos del
problema
NO(g)+O2(g)  NO2(g)
En un experimento se mezclaron 0,80 moles de NO
con 0,50 moles de O2. Determine
a) ¿Cuál de los reactivos es el limitante?
b) El número de moles de NO2 producidos.
PA (uma): N =14; O =16
A) NO; 1,0 B) O2; 0,8 C) NO; 0,4
D) NO; 0,8 E) O2; 1,0
Se tienen como datos los moles de cada reactante,
por ello solo se usarán los coeficientes estequiométri-
cos para relacionarlos.
Ecuación balanceada
2NO(g) + 1O2(g)  2NO2(g)
Relación
estequio- 2 mol NO 1 mol O2 2mol NO2
métrica
0,8 mol NO 0,5 mol O2 NO2
n
Para cada reactante calculamos la razón y luego las
comparamos.
Razón =
Datos del problema
Relación estequiométrica
Para el NO:
0,8 mol
2 mol
= 0,4 (menor valor)
Para el O2:
0,5 mol
1 mol
= 0,5 (mayor valor)
El menor valor le corresponde al reactivo limitante.
En este caso es el NO y con él se realizan todos los
cálculos estequiométricos.
a) El reactivo limitante es el NO.
b) 2 mol NO 2 mol NO2
0,8 mol NO NO2
n
 NO2
n = 0,8 mo1
El silicio puro que se requiere para chips de compu-
tación y celdas solares se fabrica mediante la reacción
SiC4() + Mg(s)  Si(s) + MgC2(s)
Si se comienza con 8 moles de SiC4 y 15 moles de
Mg, ¿qué cantidad de moles de silicio se podrá pro-
ducir? y ¿qué cantidad de reactivo queda sin reaccio-
nar?
PF (uma): Si C4= 170; Mg = 12; Si = 28
A) 8 mol y 0,5 mol
B) 1 mol y 0,25 mol
C) 7,5 mol y 1 mol
D) 6,5 mol y 0,25 mol
E) 7,5 mol y 0,5 mol
Resolución
Problema 07

Datos del
problema










Como se tienen las cantidades de moles de cada
reactante, lo primero es determinar qué reactante es
el limitante a partir de la ecuación balanceada.
1SiC4() + 2Mg(s)  1Si(s) + 2MgC2(s)
Relación
estequio- 1 mol SiC4 2 mol Mg 1 mol Si
métrica
8 mol SiC4 15 mol M nSi
Calculando la razón:
Razón =
Datos del problema
Para el SiC4:
8 mol
1 mol
= 8
Para el Mg:
15 mol
2 mol
= 7,5 mol I
De los valores obtenidos el Mg es el reactivo limitante
y con su cantidad se puede determinar las cantidades
de los productos y la cantidad exacta del otro reac-
tante que está en exceso.
Calculando las moles de silicio tenemos
mol Mg 1 mol Si
15 mol Mg nSi
 nSi = 7,5 mol
Calculemos el exceso de SiC4, pero primero veamos
cuál es la cantidad exacta necesaria.
1 mol SiC4 2 mol Mg
SiC 4
n 15 mol Mg
 SiC 4
n =7,5 mol
Recuerde que son 8 moles de SiC4 que se colocaron
y que es necesario solo 7,5 moles de SiC4, por ello
exceso
SiC 4
n = 8 mol – 7,5 mol = 0,5 mol
Una mezcla de combustible usada en los albores de
los lanzamientos de cohetes se compone de dos lí-
quidos, hidrazina, N2H4, y tetróxido de dinitrógeno,
N2O4, que se encienden al contacto para formar ni-
trógeno gaseoso, N2, y vapor de agua. ¿Cuántas mo-
léculas de nitrógeno gaseoso se forman cuando se
mezclan 0,5 moles de cada reactante?
N2H4() + N2O4()  N2(g) + H2O(v)
NA = 6  10
23
A) 4,5 • 10
24
B) 4 • 10
23
C) 4,5  10
23
D) 2,5  10
23
E) 3,5 •10
25
Resolución
Problema 08

Datos del
problema
El hecho de que se den las cantidades de los dos
reactivos indica que este es un problema de reactivo
limitante.
Determinando el reactivo limitante.
2N2H4() + 1N2O4()  3N2(g)+ 4H2O(v)
Relación
estequio- 2 mol N2H4 1 mol N2O4 3 mol N2
métrica
0,5 mol N2N4 0,5 mol N2O4 N2
n
(incógnita)
Hallando la razón:
Razón =
Datos del problema
Para el N2H4:
0,5 mol
2 mol
=0,25
Para el N2O4:
0,5 mol
1 mol
= 0,5
Comparando estos valores se deduce que el reactivo
limitante es el N2H4 y con él se calcula el valor de
nuestra incógnita.
Entonces
mol N2H4 3 mol N2
0,5 mol N2H4 N2
n
 N2
n = 0,75 mol
Nos piden el número de moléculas de N2.
Resolución

n
teóricas
Fe(C O )2 4 3
_3
N.° moléculas = 0,75 (6 • 10
23
)
 4,5 • 10
23
El ácido oxálico, H2C2O4, está presente en muchas
plantas y vegetales. Una aplicación útil de este ácido
consiste en eliminar la herrumbre, Fe2O3, del metal
de la bañera, de acuerdo a la siguiente reacción
Fe2O3(s)+H2C2O4(ac)Fe(C2O4)
3
3(ac)

+H2O()+
+ H(ac)

Si esta reacción tiene un rendimiento del 90%, calcu-
le la cantidad de moles necesarios para obtener 8,1
de moles de Fe(C2O4)
3
3

.
PA (Fe)=56 uma
A) 13 mol B) 27 mol C) 25 mol
D) 9 mol E) 6 mol
Piden: H C O2 2 4
n Datos:
3
Fe(C O )2 4 3
n 
= 8,1 mol
% R = 90%
Los 8,1 moles de Fe(C2O4)
3
3

representan los mofes
reales, es decir, representan al 90% de rendimiento, y
para hacer cálculos estequiométricos necesitamos los
moles teóricos (al 100% de rendimiento).
Entonces:
8,1 mol Fe(C2O4)
3
3

90%
3
Fe(C O )2 4 3
n 
100%
 = 9 mol
Usando la ecuación balanceada tenemos:
Fe2O3(s)+6H2C2O4(ac) 2Fe(C2O4)
3
3(ac)

+
3 H2O()+ 6H(ac)

6 mol H2C2O4 2 mol Fe(C2O4)
3
3

H C O2 2 4
n 9 mol Fe(C2O4)
3
3

 H C O2 2 4
n = 27 mol
Dada la reacción química
KIO3(s)
calor
 KI(s) + O2(g)
Calcule el volumen, en litros, de oxígeno gaseoso,
O2, que se obtiene mediante la descomposición tér-
Resolución
Problema 09
Problema 10

mica de 53,5 g de yodato de potasio KIO3(s), medido
a condiciones normales de presión y temperatura.
Masa molar (g/mol): KIO3 = 214; O2 = 32
A) 22,4 L B) 44,8 L C) 16,8 L
D) 11,2 L E) 8,4 L
Esquematizando los datos tenemos:
En primer lugar debemos recordar
1 mol (gas)
ocupa en
C.N.
 22,4 L
Existen dos formas de resolver este problema; prime-
ro, veamos la forma directa.
M = 214 3 mol
2KI03(s)
calor
 2KI(s) + 3O2(g)
Relacionando las cantidades tenemos:
2 x 214 g KIO3 3 mol O2
Buscando equivalencias
2 x 214g KIO3 3 x 22,4 L O2
53,5g KIO3
C.N.
O2
V

C.N.
O2
V = 8,4 L
Otra forma
Consiste en relacionar moles según la ecuación ba-
lanceada.
Primero:
KIO3
KIO3 KIO3
m
n
M
 =
53,5
214
= 0,25 mol
Ahora usamos la ecuación:
2mol KIO3 3 mol O2
0,25 mol KIO3 O2
n
 O2
n = 0,375 mol
Por último:
1 mol O2
ocupa
 22,4 L
0,375 mol O2
ocupa

C.N.
O2
V

C.N.
O2
V = 8,4 L
Se hace reaccionar 200,5 g de cobre (Cu) al 95% de
pureza con suficiente cantidad de ácido nítrico,
HNO3, según la reacción
Cu(s)+HNO3(ac)  Cu(NO3)2(ac)+ NO2(g)+H2O()
Determine el volumen de NO2 producido en condi-
ciones normales al finaj de la reacción.
Resolución
Problema 11

PA (uma): Cu = 63,5; N = 14; O = 16
A) 156,2 L B) 134,4 L C) 69,8 L
D) 190,5 L E) 13,44 L
Primero, calculemos la masa del cobre puro.
mCu = 95%(200,5 g) = 190,475 g
Con esta masa y la ecuación balanceada calculamos
el volumen de NO2 en condiciones normales.
Observación:
La ecuación, se balancea usando el método
redox.
M = 63,5
1Cu(s)+4HNO3(ac)1Cu(NO3)2(ac)+
2mol
2(g)
2NO +
+ 2H2O()
Entonces
63,5g Cu 2 x 22,4 L NO2
190,475 g Cu
C.N.
O2
V

C.N.
O2
V = 134,38 L
Aproximando tenemos
C.N.
O2
V = 134,4 L
Resolución

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