1. UIGV-FIAI Química I
Ing Industrial Ciclo Académico 2009-III
EJERCICIOS PROPUESTOS DE ESTEQUIOMETRIA
1) En un alto horno, el mineral de hierro, Fe 2O3, se convierte en hierro
mediante la reacción: Fe2O3 (s) + 3 CO (g) -----> 2 Fe (l) + 3 CO2 (g)
a) ¿Cuántos moles de monóxido de carbono se necesitan para producir 20 moles
de hierro?
b) ¿Cuántos moles de CO2 se desprenden por cada 10 moles de hierro formado?
Solución: a) 30 moles CO b) 15 moles CO2
2) Carbonato de calcio se descompone por la acción del calor originando óxido
de calcio y dióxido de carbono.
a) Formula la reacción que tiene lugar y ajústala.
b) Calcula qué cantidad de óxido de calcio se obtiene si se descompone
totalmente una tonelada de carbonato de calcio.
Solución:560 kg CaO
3- ¿Qué cantidad de gas cloro se obtiene al tratar 80 g de dióxido de
manganeso con exceso de HCl según la siguiente reacción?
MnO2 + 4 HCl ---> MnCl2 + 2 H2O + Cl2
Solución: 62,24 g de Cl2
4) La sosa cáustica, NaOH, se prepara comercialmente mediante reacción
del NaCO3 con cal apagada, Ca(OH)2. ¿Cuántos gramos de NaOH pueden
obtenerse tratando un kilogramo de Na2CO3 con Ca(OH)2?
2NaOH +CaCO3 Na2CO3 + Ca(OH)2
Solución: 755 g de NaOH
5) Cuando se calienta dióxido de silicio mezclado con carbono, se forma
carburo de silicio (SiC) y monóxido de carbono. La ecuación de la reacción es:
SiO2 (s) + 3 C (s) -----> SiC (s) + 2 CO (g)
Si se mezclan 150 g de dióxido de silicio con exceso de carbono, ¿cuántos
gramos de SiC se formarán?
Solución:100 g de SiC
6) Calcular la cantidad de cal viva (CaO) que puede prepararse calentando 200
g de caliza con una pureza del 95% de CaCO3.
CaCO3 ---> CaO + CO2
Solución: 107 g de CaO
7) La tostación es una reacción utilizada en metalurgia para el tratamiento de
los minerales, calentando éstos en presencia de oxígeno. Calcula en la
siguiente reacción de tostación:
2 ZnS + 3 O2 à 2 ZnO + 2 SO2
La cantidad de ZnO que se obtiene cuando se tuestan 1500 kg de mineral de
ZnS de una riqueza en sulfuro (ZnS) del 65%. Datos: Zn n = 65,4. ; S = 32, O =
16 .
Solución: 814,8 kg de ZnO
Docente: Ing Robert Vega Barrantes
2. UIGV-FIAI Química I
Ing Industrial Ciclo Académico 2009-III
8) ¿Qué masa, qué volumen en condiciones normales, y cuántos moles de
CO2 se desprenden al tratar 205 g de CaCO3 con exceso de ácido clorhídrico
según la siguiente reacción?
CaCO3 + 2 HCl à CaCl2 + H2O + CO2
Solución: 90,14 g; 45,91 litros; 2,043 moles
9) Se tratan 4,9 g de ácido sulfúrico con cinc. En la reacción se obtiene sulfato
de cinc e hidrógeno.
a) Formula y ajusta la reacción que tiene lugar.
b) Calcula la cantidad de hidrógeno desprendido.
c) Halla qué volumen ocupará ese hidrógeno en condiciones normales.
Solución: a) 0,1 g de H2 b) 1,12 litros de H2
10) ¿Qué volumen de hidrógeno medido a 30 °C y 780 mm de Hg se obtiene al
tratar 130 g de Zn con exceso de ácido sulfúrico?
Solución: 48,18 litros de H2
11) Tenemos la siguiente reacción química ajustada:
H2SO4 + Zn à ZnSO4 + H2
¿Qué volumen de hidrógeno se puede obtener a partir de 10 g de Zn, si las
condiciones del laboratorio son 20 °C y 0,9 atm de presión? Datos: Zn = 65,4
S = 32. ;O= 16. ;H = 1.
Solución: 4,08 litros de H2
12) El acetileno, C2H2, arde en presencia de oxígeno originando dióxido de
carbono y agua.
a) Escribe la ecuación química de la reacción.
b) ¿Qué volumen de aire (21% O2), que se encuentra a 17 °C y 750 mm de Hg,
se necesita para quemar 2 kg de acetileno?
Solución: 22086 litros de aire
13) Mezclamos 1 litro de flúor con suficiente cantidad de monóxido de nitrógeno,
medidos ambos en condiciones normales. ¿Cuántos gramos de FNO se
formarán? La ecuación de la reacción que tiene lugar es
F2 (g) + 2 NO (g) à 2 FNO (g)
Solución: 4,37 g de FNO
14)- ¿Cuantas moléculas de O2 pueden obtenerse por la descomposición de
300 g de KClO3 de acuerdo a la siguiente ecuación no igualada?
KClO3 KCl + O2
24
Solucion: 2.21 x 10
15- Si se hace reaccionar 28 g de nitrógeno con 9.02 g de hidrógeno, calcular
la masa de amoniaco formada.
Solucion: 34.1 g
16.- Si se hace reaccionar 64 g de metano con 355 g de cloro, de acuerdo a la
ecuación:
CH4 + 4Cl2 CCl4 + 4 HCl
Calcular la cantidad de CCl4 y HCl formado.
Docente: Ing Robert Vega Barrantes
3. UIGV-FIAI Química I
Ing Industrial Ciclo Académico 2009-III
Solucion: 1.25 y 5 moles
17.- Dada la siguiente reacción química.
Ca(OH)2 + 2 SO2 Ca(HSO3)2
Determine 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.
Solucion: 81.8 mol
18.- La soda cáustica, NaOH, se prepara comercialmente mediante la reacción
de carbonato de sodio con cal apagada, Ca(OH) 2. Determine la masa de soda
cáustica que se puede obtener al hacer reaccionar 50.0 kg de carbonato de
sodio de 95.8% de pureza con exceso de cal apagada.
Solucion: 36.2 kg
19.- 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 reaccionar 240 g de sulfuro de hierro (II) de 87.2 % de
pureza en exceso de oxigeno.
FeS + O2 Fe2O3 + SO2
Solucion:190 g
20.- El tetracloruro de titanio se oxida en presencia de oxigeno dando como
producto dióxido de titanio y cloro:
TiCl4 + O2 TiO2 + 2 Cl2
Determine la pureza del tetracloruro 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. ( Suponga 100% de rendimiento).
Solucion: 83.3 %
21.- Al hacer reaccionar 11 mol de sulfuro de hidrógeno gaseoso con 2.10 kg
de una muestra que contiene plomo se obtiene 20 L de hidrógeno a 25 °C y 1
atm. de presión, de acuerdo a la siguiente ecuación:
H2S + muestra de Pb PbS + H2
Considerando 100 % de rendimiento el porcentaje de plomo en la muestra.
Solucion: 8.05 %
22.- Al calentar el clorato de potasio se descompone en cloruro de potasio y
oxigeno. Si al calentar 234 ton de clorato de potasio se obtuvo 120 ton de
cloruro de potasio, determine el rendimiento de la reacción.
Solucion: 84.5 %
23.-Al hacer reaccionar oxido nítrico con oxigeno se obtiene dióxido de
nitrógeno, de acuerdo a la siguiente ecuación no igualada:
NO + O2 NO2
Determine el volumen de dióxido de nitrógeno obtenido al hacer reaccionar 20
L de NO con 15 L de O2, si el rendimiento de la reacción es de 75 %.
Considere que todos los gases están medidos a CNPT.
Solucion: 15 L
Docente: Ing Robert Vega Barrantes
4. UIGV-FIAI Química I
Ing Industrial Ciclo Académico 2009-III
24.- 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?.
Solucion: 900 kg.
25.- 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?
Solucion: 7,5 moles de H2O.
26 - ¿Cuántos gramos de FeS se necesitan para producir 350,0 g de H2S
según la ecuación : FeS + 2HC H2S + FeCl2?.
Solucion: 906,5 g de FeS
.
27 - ¿Cuántos moles de O2 se necesitan para formar 0,80 moles de Cl 2 según
la ecuación: 4HC1 + O2 2H2O + 2Cl2 .
Solucion: 0,40 moles.
28 – El zinc reacciona con el HC1 para producir ZnCl 2 e hidrógeno:
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2.
Si se mezclan 56,0 g de Zn con un exceso de HCl, ¿cual es la masa de ZnCl 2
producido?
Solucion: 116,8 g.
29 - ¿Qué masa de Na2SO4 se forman en la reacción de 250 g de H2SO4 y un
exceso de NaCl?
Solucion: 362,5 g de Na2SO4.
30 – Cuando el etano se quema en un exceso de oxígeno se produce la
siguiente reacción: 2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O.
(a) ¿Cuántos moles de O2 se necesitan para la combustión de 3,6 moles de
C2H6 ?
(b) ¿Cuántos moles de CO2 se forman?
Solucion: (a) 12,6 moles de O2 ; (b) 7,2 moles de CO2.
31 – La soda cáustica, NaOH, se prepara comercialmente mediante la reacción
del Na2CO3 con cal apagada, Ca(OH)2.
(a) ¿Cuántos kilogramos de soda cáustica se pueden obtener tratando 5kg
(5000g) de Na2CO3 con Ca(OH)2 ?
(b) ¿Cuántos moles de NaOH se producen?.
Solucion: (a) 3.775 Kg de NaOH; (b) 94.37 moles de NaOH
32.- ¿Qué peso de FeS se necesitan para preparar 6.75 moles de H 2S?,.
FeS + 2HCl H2S + FeCl2
Solucion: 592,5 g de FeS.
Docente: Ing Robert Vega Barrantes
5. UIGV-FIAI Química I
Ing Industrial Ciclo Académico 2009-III
33.- ¿Cuantos gramos de O2 se producen en la descomposición térmica de
0.600 moles de BaO2?.
Solucion: 9.60 g
34.- ¿Calcular el peso de oxigeno que se pueden obtener teóricamente por la
descomposición de 2.0 g de KClO3?.
Solucion: 78.0 g de O2.
35.- Utilizando la reacción balanceada:
4FeS + 7O2 2Fe2O3 + 4SO2
Calcular : a) el numero de moléculas SO2 formadas a partir de 80 moléculas de
FeS;
b) el numero de moléculas de O2 necesarias para reaccionar con 40 moléculas
de FeS.
Solucion: (a) 80 moléculas de SO2 (b) 70 moléculas de O2.
36.- ¿Cuantos superfosfato fertilizante, de formula CaH 4(PO4)2 puede fabricarse
partiendo de una tonelada de fosfato calcico de 93.5 % de pureza?, la ecuación
de reacción es:
Ca3(PO4)2 (s) + 2H2SO4 (ac) CaH4(PO4)2 (s) + 2CaSO4 (s)
Solucion: 2.82 toneladas de fertilizante
37.- El bromo se puede obtener en el laboratorio por reacción del bromuro de
potasio, el ácido sulfúrico y oxido de manganeso (IV), de acuerdo con la
ecuación:
2KBr + MnO2 + 3H2SO4 2HKSO4 + MnSO4 + Br2 + 2H2O
Calcular las cantidades de KBr, MnO 2 con un 92,5 % de pureza, y H2SO4 al 60
% que se necesitan para obtener 60.0 g de Br2.
Solucion: 134.5 g KBr, 35.6 g de MnO2 y 184.2 gramos de H2SO4.
38.- ¿Qué cantidad de carbonato de sodio decahidratado Na 2SO4 10H2O ,
arena SiO2 y caliza CaCO3 son necesarias para obtener un Kg de un vidrio
cuya formula corresponde es NaO2CaO. 6SiO2?.
Solucion: 0.75 kg deSiO2; 0.60 kg de Na2SO4*10H2O, y 0.21 kg de CaCO3.
Docente: Ing Robert Vega Barrantes
6. UIGV-FIAI Química I
Ing Industrial Ciclo Académico 2009-III
33.- ¿Cuantos gramos de O2 se producen en la descomposición térmica de
0.600 moles de BaO2?.
Solucion: 9.60 g
34.- ¿Calcular el peso de oxigeno que se pueden obtener teóricamente por la
descomposición de 2.0 g de KClO3?.
Solucion: 78.0 g de O2.
35.- Utilizando la reacción balanceada:
4FeS + 7O2 2Fe2O3 + 4SO2
Calcular : a) el numero de moléculas SO2 formadas a partir de 80 moléculas de
FeS;
b) el numero de moléculas de O2 necesarias para reaccionar con 40 moléculas
de FeS.
Solucion: (a) 80 moléculas de SO2 (b) 70 moléculas de O2.
36.- ¿Cuantos superfosfato fertilizante, de formula CaH 4(PO4)2 puede fabricarse
partiendo de una tonelada de fosfato calcico de 93.5 % de pureza?, la ecuación
de reacción es:
Ca3(PO4)2 (s) + 2H2SO4 (ac) CaH4(PO4)2 (s) + 2CaSO4 (s)
Solucion: 2.82 toneladas de fertilizante
37.- El bromo se puede obtener en el laboratorio por reacción del bromuro de
potasio, el ácido sulfúrico y oxido de manganeso (IV), de acuerdo con la
ecuación:
2KBr + MnO2 + 3H2SO4 2HKSO4 + MnSO4 + Br2 + 2H2O
Calcular las cantidades de KBr, MnO 2 con un 92,5 % de pureza, y H2SO4 al 60
% que se necesitan para obtener 60.0 g de Br2.
Solucion: 134.5 g KBr, 35.6 g de MnO2 y 184.2 gramos de H2SO4.
38.- ¿Qué cantidad de carbonato de sodio decahidratado Na 2SO4 10H2O ,
arena SiO2 y caliza CaCO3 son necesarias para obtener un Kg de un vidrio
cuya formula corresponde es NaO2CaO. 6SiO2?.
Solucion: 0.75 kg deSiO2; 0.60 kg de Na2SO4*10H2O, y 0.21 kg de CaCO3.
Docente: Ing Robert Vega Barrantes