El documento presenta varios ejercicios de cálculo de masas y volúmenes involucrados en reacciones químicas. Los ejercicios involucran reacciones como la formación de carbonato de calcio a partir de carbonato de sodio y cloruro de calcio, y la producción de hidrógeno a partir de la reacción de hidruro de calcio con agua.

1. PROBLEMAS REACCIONES QUÍMICAS
1º Ejercicio.-
En disolución acuosa, el carbonato de sodio reacciona con el cloruro de
calcio, obteniéndose un precipitado de carbonato de calcio y cloruro de
sodio. Si obtenemos 225 g. de carbonato de calcio. Calcula:
a) Planteamiento y ajuste del proceso.
b) La masa de carbonato de sodio que hemos utilizado.
c) Los gramos de cloruro de sodio que se obtendrán.
DATOS: M. atm C=12; O=16; Na=23; Ca=40; Cl=35,5
SOLUCIÓN
a)
Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 + 2 NaCl
b) Calculamos las masa molares de ambos carbonatos:
Na2CO3 = 106 g·mol-1; CaCO3 = 100 g·mol-1
Ahora empezamos a trabajar con los factores de conversión:
1 mol CaCO3 1 mol Na2CO3 106 g. Na2CO3
225 g CaCO3 · · · =
100 g CaCO3 1 mol CaCO3 1 mol Na2CO3
= 238,5 g. Na2CO3
c) Calculamos la masa molar del NaCl = 58,5 g·mol-1
1 mol CaCO3 2 mol NaCl 58,5 g. NaCl
225 g CaCO3 · · · =
100 g CaCO3 1 mol CaCO3 1 mol NaCl
= 263,25 g NaCl

2. 2º Ejercicio.-
Un generador portátil de hidrógeno utiliza la reacción:
CaH2 + H2O →Ca(OH)2 + H2
Calcula:
a) El volumen de hidrógeno a 20 ºC y 745 mm de Hg, que pueden
producirse a partir de 30,0 gramos de hidruro de calcio.
b) Lo mismo pero suponiendo que el rendimiento del proceso es del
75%.
c) Los gramos de hidróxido de calcio obtenido, suponiendo un
rendimiento del 75%.
DATOS: M. atm Ca=40; H=1; O=16
SOLUCIÓN
a)
CaH2 + 2 H2O Ca(OH)2 + 2 H2
Calculamos la masa molar del CaH2 = 42 g·mol-1
1 mol CaH2 2 mol H2
30,0 g CaH2 · · = 1,428 = 1,43 mol H 2
42 g CaH2 1 mol CaH2
Ahora aplicamos la fórmula: P · V = n · R · T
745/760 · V = 1,43 · 0,082 · (20 + 273); 0,98 atm · V = 34,35718
34,35718
V= = 35,058 L H2
0,98
b) El rendimiento se puede aplicar tanto en los moles como en el
volumen:
Si lo aplicamos en el cálculo de los moles, tendremos

3. 1 mol CaH2 2 mol H2
30,0 g CaH2 · · · 0,75 = 1,071 mol H2
42 g CaH2 1 mol CaH2
745/760 · V = 1,071 · 0,082 · (20 + 273); V = 26,26 L H2
Si lo aplicamos directamente en el volumen
35,058 L H2 · 0,75 = 26,29 L H2 . La diferencia en las centésimas se
debe a que los cálculos no son exactos.
c) Lo primero es calcular la masa molar del Ca(OH)2 = 74 g·mol-1
1 mol CaH2 1 mol Ca(OH)2 74 g Ca(OH)2
30,0 g CaH2 · · · · 0,75 =
42 g CaH2 1 mol CaH2 1 mol Ca(OH)2
= 39,64 g Ca(OH)2
3º Ejercicio.-
Se obtienen 80 gramos de ácido nitrico según la reacción:
NO2 + H2O HNO3 + NO
siendo el dióxido de nitrógeno y el monóxido de nitrógeno gases.
Calcula:
a) Ajuste del proceso.
b) Las moléculas de NO2 que se han utilizado en la obtención de los 80
gramos de ácido nítrico.
c) Moles de agua utilizados a partir de un mol de NO2.
d) Volumen de NO obtenido, en condiciones normales, a partir de 1
mol de NO2 que está en las mismas condiciones.
SOLUCIÓN

4. a) 3 NO2 (g) + H2O 2 HNO3 + NO (g)
b)
1 mol HNO3 3 moles NO2 6,022 · 1023 molécu NO2
80 g HNO3 · · · =
63 g HNO3 2 mol HNO3 1 mol NO2
= 1,147 · 1024 moléculas NO2
c)
1 mol H2O
1 mol NO2 · = 0,33 moles H2O
3 mol NO2
c) Cuando estan en las mismas condiciones los gases, la relación molar
es la misma que la relación volumétrica. Con este factor de
conversión se ve de forma clara.
1 mol NO2 1 mol NO 22,4 L NO
22,4 litros de NO2 · · =
22,4 litros de NO2 3 mol NO2 1 mol NO
22,4 L NO
= = 7,47 L NO
3
Por tanto, será mucho más rápido el factor de conversión solo con la
relación molar:
1 mol NO2 22,4 L NO
1 mol de NO2 · · = 7,47 L NO
3 mol NO2 1 mol NO

5. 4º Ejercicio.-
Se hace reaccionar 10 g. de sodio metálico con 9 g. de agua, para formar
hidróxido de sodio e hidrógeno.
a) Planteamiento del proceso.
b) Determina el reactivo limitante y el reactivo en exceso que quedará
sin reaccionar.
c) Calcula la masa de hidróxido de sodio que se formará.
d) Calcula el volumen de hidrógeno formado, suponiendo condiciones
normales.
e) Calcular volumen de hidrógeno obtenido, suponiendo temperatura
30 ºC y presión de 800 mm Hg.
DATOS: M. atm Na=23; O = 16; H = 1
SOLUCIÓN
a)
Na + H2O NaOH + 1/2 H2
b) La masa molar del agua es: MM = 18 g · mol-1
Comenzamos con cualquiera de los reactivos:
1 mol Na 1 mol H2O 18 g. H2O
10 g. Na · · · = 7,826 g H2O
23 g. Na 1 mol Na 1 mol H2O
Como en el recipiente se ha colocado 9 g. de agua y solo se
necesitan 7,826, esto determina que el agua sea el reactivo en exceso,
el reactivo limitante el Na y la cantidad de agua sin reaccionar será:
9 g. – 7,826 g. = 1,174 g. de agua que no podrán reaccionar.
c) Para calcular la masa de hidróxido de sodio obtenida, se podrá
utilizar tanto los 10 g. de sodio como los 7,826 g. de agua (nunca los
9 g.).
Calculamos la masa molar del NaOH = 40 g·mol-1 y ahora aplicamos
el factor de conversión.
1 mol Na 1 mol NaOH 40 g NaOH
10 g Na = 17,39 g. NaOH
23 g. Na 1 mol Na 1 mol NaOH

6. Si el factor de conversión se hace con los 7,826 g. del agua se verá
que salen los mismos gramos de NaOH.
d)
1 mol Na 0,5 mol H2 22,4 L H2
10 g Na = 4,87 L H2
23 g. Na 1 mol Na 1 mol H2
e)
1 mol Na 0,5 mol H2
10 g Na = 0,217 moles H2
23 g. Na 1 mol Na
P = 800/760 = 1,052 atm; T = 30 + 273 = 303 K.
Aplicamos P·V = n·R·T  V = n·R·T/P ;
0,217 mol · 0,082 atm·L·mol-1K-1· 303K
V= = 5,125 L H2
1,052 atm
4º Ejercicio.-
Se hace reaccionar 25 gramos de nitrato de plata con 16 gramos de
cloruro de sodio. Calculad:
a) Planteamiento del proceso.
b) Gramos del cloruro de plata obtenido.
c) Gramos del nitrato sódico obtenido, suponiendo un rendimiento del
89% en el proceso.
DATOS: M. atm Ag = 107,9; O = 16; N = 14; Cl = 35,5; Na = 23
SOLUCIÓN
a) Es una reacción de doble desplazamiento y está ajustada ya.
AgNO3 + NaCl NaNO3 + AgCl
b) Calculamos las masas molares de las cuatro sales:

7. MM AgNO3 = 169,9 g·mol-1; MM NaCl = 58,5 g·mol-1
MM NaNO3 = 85 g·mol-1; MM AgCl = 143,4 g·mol-1
Al darnos las cantidades de los dos reactivos, lo primero será ver
cuál es el reactivo limitante, ya que tendremos que trabajar con él.
Yo cojo al azar uno de ellos, por ejemplo los 25 g. de nitrato de plata
y con el factor de conversión veré cuanto cloruro sódico necesitaré
para que reaccione con los 25 g.
1 mol AgNO3 1 mol NaCl 58,5 g NaCl
25 g. AgNO3 · · · =
169,9 g. AgNO3 1 mol AgNO3 1 mol NaCl
= 8,61 g. NaCl
Este resultado nos indica que para que reaccionen los 25 gramos de
la sal nitrato de plata, solo necesitaremos 8,61 g. de la sal cloruro de
sodio y no los 16 gramos que se han colocado, por tanto el reactivo
en exceso es el NaCl y el reactivo limitante es el AgNO3 y por tanto
será con esta cantidad (25g) con la que tendremos que trabajar. Se
podrá trabajar también con el NaCl pero con los 8,61 g. necesarios,
nunca con los 16 g.
Una vez que se tiene el reactivo limitante, aplicamos el factor de
conversión.
1 mol AgNO3 1 mol AgCl
143,4 g AgCl
25 g. AgNO3 · · · =
169,9 g. AgNO3 1 mol AgNO3 1 mol AgCl
= 21,10 g AgCl
c)
1 mol AgNO3 1 mol NaNO3 85 g NaNO3
25 g. AgNO3· · · · 0,89 =
169,9 g. AgNO3 1 mol AgNO3 1 mol NaNO3
= 11,13 g NaNO3

8. 5º Ejercicio.-
La caliza (carbonato de calcio), se descompone en un horno a alta
temperatura dando óxido de calcio y el gas dióxido de carbono que se
desprende.
a) Plantea y ajusta el proceso.
b) Determina la cantidad ( en Kg) de carbonato de calcio necesario
para obtener una tonelada de cal viva (óxido de calcio)
c) Si suponemos que partimos de 2450 Kg de caliza del 80 % de pureza
en carbonato cálcico, ¿qué volumen de dióxido de carbono se
obtendrá en c.n?.
DATO M. atm Ca = 40; C = 12; O = 16
SOLUCIÓN
a) CaCO3 CaO + CO2
La reacción ya está ajustada.
b) Calculamos las masas molares de CaCO3 y de CaO.
MM CaCO3 = 100 g·mol-1; MM CaO = 56 g·mol-1. 1 Tm=1000 Kg
Ahora aplicamos el factor de conversión.
1 mol CaO 1 mol CaCO3 100 g. CaCO3
6
10 g. CaO · · · =
56 g. CaO 1 mol CaO 1 mol CaCO3
= 1785714,286 g CaCO3 = 1785, 71 Kg CaCO3
c) 2450 Kg de caliza, no significa 2450 Kg de CaCO3, ya que la caliza es
una roca, donde el componente mayoritario es el CaCO3, pero no es
el único, de ahí que el ejercicio de la riqueza (80%). Aplicamos el
factor de conversión:
1 mol CaCO3 1 mol CO2 22,4 L CO2
2450000 · 0,80 g CaCO3 · · ·
100 g CaCO3 1 mol CaCO3 1 mol CO2
= 439040 L de CO2