Este documento presenta una serie de conceptos y problemas relacionados con la química cuantitativa e estequiométrica. Incluye definiciones de porcentajes de masa y peso, leyes de los gases ideales, problemas sobre unidades químicas de masa, volumen y reactivos limitantes, así como reacciones de neutralización. El documento proporciona más de 20 problemas para aplicar estos conceptos teóricos.

1. Universidad Privada
Antonio Guillermo Urrelo
FACULTAD DE INGENIERIA
INDUSTRIAL
QUIMICA INDUSTRIAL
REPASO
Por: Ing. Victor Luna Botello

2. TEORIA
Riqueza , pureza , % masa , % peso:
% SUSTANCIA = [ MASA (sustancia) / MASA total]*100
Moles (n): nS = Masa (s ) / P.M.(s)
Átomos –g: at-gr –E = Masa (E) / P.A.
F.E: ……..CH3
F.M …….C2H6
C.C……. usa el concepto de átomos gramos y %
Ley general de los gases ideales: P1*V1/T1 = P2*V2/T2
Ecuación universal de los gases ideales: PV= n RT
R = 0,082 atm. L / mol. °k
Volumen molar de un gas
El volumen de un mol de cualquier sustancia gaseosa es 22,4 litros en
condiciones normales.

3. TEORIA
Leyes estequiométricas:
Soluciones

4. PROBLEMAS –
unidades químicas de masa
1. ¿Cuántos átomos existen en 80,0 g de calcio? Ca = 40
2. ¿Cuántos átomos existen en 64,0 g de oxigeno? O = 16
3. ¿Cuántas moléculas existen en 392,0 g de ácido sulfúrico (H2SO4)? (S=32)
4. ¿Cuántas moléculas existen en 272 g de ácido sulfhídrico (H2S)? (S = 32)
5. ¿Cuántos átomos se tendrá en 9,85 g de oro. (Au = 197)?
6. ¿Cuántos mol - g existen en 1400 g de cal viva ( CaO )?
7. La leche de magnesia contiene hidróxido de magnesio Mg(OH)2.
¿Cuántos gramos de este compuesto están contenidos en 2 mol - g de este
compuesto? P.A(Mg = 24, H = 1 )
8. ¿Cuántos átomos de oxígeno existen en 0,3 moles de H2SO4?
(No = 6,023x 1023)
9. Hallar el número de átomos gramo (at – g) que hay en una muestra que
contiene 120 g de carbono y 280 g de Hierro. P.A. (Fe = 56 , C = 12)

5. PROBLEMAS
10. ¿Cuántos átomos existen en 1.300 g de zinc?. P.A. (Zn) = 65.
(No = 6,023x 1023)
11. ¿Cuántos at-g contiene una muestra de 216 g de aluminio? P.A.(Al = 27)
12. Determine el número de átomos gramo en 884 g de cromo. P.A.(Cr = 52)
13. ¿Cuántos gramos de hierro se pueden extraer de 60 g de Fe2O3?
P.A.(Fe = 56, O = 16)
14.-En 8 g de calcio. ¿Cuántos átomos de calcio existen? P.A.(Ca = 40)
15.-¿Cuántos gramos de magnesio se pueden extraer de 5 mol de MgCO3?.
P.A(Mg=24; C=12; O=16)
16.-Hallar los gramos de oxígeno en 19,6 g de ácido sulfúrico H2SO4.

6. PROBLEMAS DE ESTEQUIOMETRIA
FÓRMULA EMPÍRICA Y MOLECULAR, CC
1. Una sustancia presenta una composición de 40% de carbono, 6,7% de
hidrógeno y 53,3% de oxígeno. Sabiendo que en 24 mg de sustancia
hay aproximadamente 2,4.1020 moléculas, deduce la fórmula molecular
del compuesto.
2. Un compuesto orgánico está constituido por carbono, hidrógeno y
oxígeno. Cuando se produce la combustión de 1,570 g del mismo se
obtienen 3 g de dióxido de carbono y 1,842 g de agua. Una muestra
gaseosa de 0,412 g de esta sustancia ocupa, a 14 ºC y 0,977 atm, un
volumen de 216 cm3 . Calcula su fórmula empírica y su fórmula
molecular.

7. PROBLEMAS DE ESTEQUIOMETRIA
3.- Una sustancia gaseosa contiene 48,7% de carbono, 8,1%
de hidrógeno y el resto de oxígeno. Si su densidad, medida
en condiciones normales, es de 3,3 g/l . ¿Cuáles serán sus
fórmulas empírica y molecular?

8. PROBLEMAS DE ESTEQUIOMETRIA
Reacciones químicas –
Ajuste (balanceo) por tanteo
Comprueba que las siguientes reacciones químicas están
ajustadas:
a) C3H8 + O2 → CO2 + H2O
b) Na + H2O → NaOH + H2
c) KOH + H2SO4→ K2SO4 + 2H2O
d) Cu(NO3)2→ CuO + NO2 + O2

9. PROBLEMAS DE ESTEQUIOMETRIA
Cálculos con masas
2.1.- El ácido sulfhídrico (H2S) se puede obtener a partir de la
siguiente reacción:
FeS (s) + HCl (ac) … ….. FeCl2 (ac) + H2S (g)
a) Ajusta la ecuación química correspondiente a este proceso
b) Calcula la masa de ácido sulfhídrico que sé obtendrá si se hacen
reaccionar 175,7 g de sulfuro de hierro (II). Masas atómicas
Fe=55,85; S=32; H=1; Cl=35,5
2.2.- Tenemos la reacción: Ca + HCl → CaCl2 + H2
a) Ajusta la ecuación química correspondiente a este proceso
b) ¿Qué masa de HCl se precisará para reaccionar con 20 g de Ca ?
c) ¿Qué masa de CaCl2 se formará?. Masas atómicas Cl=35,5;
Ca=40; H= 1

10. PROBLEMAS DE ESTEQUIOMETRIA
Cálculos con masas
2.3.- El propano, C3H8, reacciona con el oxígeno para producir dióxido de
carbono y agua.
a) Escribe la reacción ajustada
b) ¿Cuántos gramos de propano y de oxígeno se necesitan para obtener 110
gramos de CO2?. Masas atómicas: C= 12; S= 32 ; O= 16 ; H = 1
2.4.- En la reacción ajustada: HCl+ Fe → FeCl3 + H2
a) ¿qué cantidad de HCl reaccionará con 10 g de Fe ?
b) ¿qué masa de FeCl3 y H2 se formarán?. Masas atómicas: Fe = 55,85;
H = 1; Cl=35,5

11. PROBLEMAS DE ESTEQUIOMETRIA
Cálculos con volumen
Conocimientos previos : gases
3.1.- Calcula el volumen de dióxido de carbono que se desprenderá al quemar 1 kg de
butano (C4H10) en condiciones normales. Masas atómicas C = 12; H = 1
3.2 Sobre un catalizador de platino, el monóxido de carbono (CO) reacciona fácilmente con
el oxígeno (O2) para transformarse en dióxido de carbono (CO2):
CO (g) + O2 (g) ……. CO2 (g)
¿Qué volumen de dióxido de carbono se obtendrá si reaccionan completamente 12 L de
monóxido de carbono en condiciones normales? ¿Qué volumen de oxígeno se habrá
consumido?

12. PROBLEMAS DE ESTEQUIOMETRIA
Cálculos con volumen
3.3 El oxígeno es un gas que se obtiene por descomposición térmica del clorato
de potasio (KClO3) en cloruro de potasio (KCl) y oxígeno .
¿Qué volumen de oxígeno medido en condiciones normales se obtendrá a partir
de 12,26 g de KClO3? Y medido en las condiciones de a 27ºC y 740 mmHg?.
Masas atómicas K=39,1; O = 16; Cl=35,5
3.4 El hierro es atacado por el ácido clorhídrico formándose cloruro de hierro
(II) y
desprendiéndose hidrógeno en forma de gas. a) Qué masa de HCl se necesitara
para
hacer desaparecer 28 g de Fe? b)¿Qué volumen de hidrógeno se desprenderá
en condiciones normales?. Datos Masas atómicas Fe = 55,85 ;H =1 ;
Cl=35,5

13. PROBLEMAS DE ESTEQUIOMETRIA
cálculos con reactivos impuros
4.1 El clorato de potasio (KClO3) se descompone por calentamiento
en cloruro de potasio y oxígeno . ¿ qué volumen de oxígeno a 298 °K
y 1,2 atm se obtendrán por descomposición de 187 gramos de clorato
de potasio al 90 % de riqueza ?. Masas atómicas K=39; O = 16;
Cl=35,5
4.2 Tratamos una muestra de cinc con ácido clorhídrico del 70 % de
riqueza. Si se precisan 150 g de ácido para que reaccione todo el
cinc.
Calcula el volumen de hidrógeno desprendido en C.N. Masas atómicas
; Cl= 35,5; H = 1
4.3 El clorato de potasio se descompone por calentamiento en cloruro
de potasio y oxígeno. Calcula la cantidad de KClO3, de una riqueza del
95% que se necesitan para obtener 5 litros de oxígeno en
condiciones normales. Masas atómicas K=39; O = 16; Cl=35,5
4.4 El carbonato de calcio se descompone térmicamente en óxido de
calcio y dióxido de carbono. Calcular la cantidad de CaCO3, de una
riqueza del 90% que se necesitan para obtener 10 litros de dióxido de
carbono a 27 ºC y 740 mmHg . Masas atómicas Ca=40; O=16; C=12

14. PROBLEMAS DE ESTEQUIOMETRIA
cálculos con reactivos impuros
4.5 Al quemar 3 g de antracita ( C impuro ) se obtienen 5,3
L de dióxido de carbono medidos en condiciones normales .
Calcular la riqueza en carbono de la antracita. Masas
atómicas C=12
4.6 El hierro reacciona con el oxígeno para formar óxido
férrico. Se hace reaccionar un lingote de hierro de masa 200
gramos y se obtienen 271 gramos de óxido férrico.
Calcular la pureza del lingote. Masas atómicas Fe = 55,85;
O=32
4.7 Determina la pureza de una muestra de carbonato de
calcio si 200g de la misma, al descomponerse térmicamente
en óxido de calcio y dióxido de carbono se obtuvieron 37
litros de CO2 en C.N.

15. PROBLEMAS DE ESTEQUIOMETRIA
cálculos con reactivo limitante
6.1 El hidrógeno y el oxígeno gaseosos reaccionan, en
condiciones adecuadas, dando agua líquida. Si se hacen
reaccionar 10 L de H2 con 3,5 L de O2, medidos en
condiciones normales. Masas atómicas H= 1 ;O=16 a) ¿Qué
masa de agua, se obtiene?
6.2 Calcular los gramos de ZnSO4 obtenidos al reaccionar 10
g de Zn con 100 ml de H2SO4 , 2 M. Masas atómicas H=1 ;
O=16 ; S=32 ; Zn = 65,4
6.3 En síntesis del amoniaco reaccionan 10 g de H2 con 50 g
de N2 . Calcula los gramos que sobran del reactivo en exceso
y la masa de amoniaco que se obtiene. Masas atómicas H=1;
N=14
6.4 Se hacen reaccionar 50 gramos de aluminio con 500 ml
de una disolución de ácido sulfúrico 2 M.
Calcula el volumen de gas hidrógeno que se obtiene en C.N.
Masas atómicas Al=27

16. PROBLEMAS DE ESTEQUIOMETRIA
cálculos con disoluciones
7.1 Añadimos 150 ml de disolución 2 M de hidróxido de sodio (NaOH) a otra disolución
de sulfato de magnesio (MgSO4) Averigua la masa de hidróxido de magnesio
(Mg(OH)2)que se formará si además se obtiene sulfato de sodio (Na2SO4)
Masas atómicas Mg=24,3 ;O= 16 ; H = 1
7.2 Se añaden 50 cm3 de ácido clorhídrico 0,8 M sobre una determinada cantidad de
carbonato de calcio desprendiéndose dióxido de carbono, cloruro de calcio y agua.
¿Qué masa de cloruro de calcio obtendremos si se consume todo el ácido?
Masas atómicas Cl = 35,5; Ca= 40
7.3 ¿Qué volumen de ácido clorhídrico 0,2 M se necesitará para neutralizar 20 ml de
hidróxido de potasio 0,5 M?
7.4 Una muestra de cinc necesita 30ml de ácido clorhídrico comercial del 37% en
riqueza y densidad 1,19g/ml para reaccionar totalmente . Calcular :
a) Gramos de cinc de la muestra
b) Presión que ejercerá el hidrógeno obtenido si se recoge en un recipiente de 3L a
25ºC
Masas atómicas Zn=65,4 ;Cl= 35,5 ; H = 1

17. PROBLEMAS DE ESTEQUIOMETRIA
Reacciones químicas de Neutralización
Ácido + Base …………..Sal + Agua
Ejemplo Escribe y ajusta las siguientes reacciones:
a) neutralización del ácido clorhídrico con hidróxido de potasio
b) neutralización del ácido clorhídrico con hidróxido de calcio
c) neutralización del ácido nítrico con hidróxido de plata
8.1 Calcular el volumen de una disolución de hidróxido de potasio 0,5 M
necesario para neutralizar 250 ml de una disolución de ácido sulfúrico 1 M
8.2 Calcular el volumen de una disolución de ácido clorhídrico 1 M
necesario para neutralizar 300 ml de una disolución de hidróxido de calcio
0,7 M
8.3 Un forma de obtener I2 sólido es a través de la reacción del bromo, Br2,
con solución acuosa de KI, según la reacción:
Br2(l) + KI(ac) → KBr(ac) + I2(s)
Si se hacen reaccionar 0,25 moles de Br2(l) con 150 mL de solución acuosa
1,5 M de KI, determina la masa de KBr que se produce.