domingo, 16 de marzo de 2014

TALLER SOBRE ESTEQUIOMETRÍA

El presente taller lo deben imprimir y llevar para la primera clase de esta semana porque estaremos trabajando en el durante la clase y debe estar completamente solucionado en el cuaderno en la semana entre el 25 y 28 de Marzo.


1.     El dióxido de azufre, un contaminante que se produce al quemar carbón y petróleo en plantas de energía, puede retirarse haciéndolo reaccionar con carbonato de calcio.
SO2   +   CaCO3   +   O2     →   CaSO4   +   CO2
a.     ¿Qué masa de CaCO3 se requiere  para retirar 155 g. de SO2?
b.    ¿Qué masa de CaSO4 se formará si se consumen en su totalidad 155g de SO2
c.     Cuál será la cantidad de gramos de Dióxido de Carbono si reaccionan, 8.36 gramos de SO2, 10.21 gramos de Carbonato de Calcio y suficiente Oxígeno Gaseoso.
2.     La formación de cloruro de plata insoluble en agua es útil parta el análisis de sustancias que contienen cloruro. Considere la siguiente ecuación no balanceada:  Cloruro de Bario que reacciona con Nitrato de Plata para producir Cloruro de Plata y Nitrato de Bario             
  1. Escriba la ecuación balanceada.
  2. ¿Qué masa de AgNO3, en gramos, se requiere para la reacción completa con 0.156g de Ba2Cl2? ¿Qué masa de AgCl se produce?
  3. A partir de 6.24 moles de Cloruro de Bario y 7.5 moles de Nitrato de Plata, Cuántas moles se producen de ambos productos? y ¿Cuántos gramos sobran del reactivo en exceso?.  
3.     La reacción de metano con agua es una manera de preparar hidrógeno para emplearlo como combustible:
CH4   +   H2O   →   CO   +   3H2
 Si se combinan 81.23g de CH4 con 55.69g de agua:
¿Cuál es el reactivo límite?
  1. ¿Cuál es la masa máxima de H2 que se puede prepara?
  2. ¿Qué masa de reactivo en exceso quedará cuando termine la reacción?
  3. Cuántos moles sobran del reactivo en exceso
4.     El amoniaco gaseoso (NH3) puede preparase haciendo reaccionar un óxido metálico como el óxido de calcio con cloruro de amonio.
CaO    +    2NH4Cl    →   2NH3   +   H2O   +   CaCl2
Si se mezclan 112g de CaO y 224g de NH4Cl
a.     ¿Qué masa de NH3 se podrá producir?
b.    ¿Qué masa de reactivo en exceso quedará después de la formación del amoniaco?
c.     ¿Cuántos gramos sobran del reactivo en exceso?
5.     La aspirina (C9H8O4) se produce haciendo reaccionar ácido silícico (C7H6O3) con anhídrido acético (C4H6O3)
C7H6O3   +   C4H6O3     →    C9H8O4   +   CH3CO2H
 Si se mezclan 100g de cada uno de los reactivos, ¿Cuál es la máxima aspirina que se podrá obtener?
6.     El compuesto color azul oscuro Cu(NH3)4SO4 se fabrica haciendo reaccionar sulfato de cobre (II) con amoniaco.
CuSO4   +   4NH   →     Cu(NH3)4SO4
a.     Si se emplean 10g de CuSO4 con 78% de pureza y un exceso de NH3, ¿Cuál es el   rendimiento teórico de Cu(NH3)4SO4?
b.    Si se obtienen 12.6g de Cu(NH3)4SO4, ¿Cuál es la eficiencia de la reacción?
7.     Una reacción estudiada por Wächtershäuser y Huber es:
2CH3SH   +   CO    →    CH3COSCH3   +   H2S
Si se inicia con 10g de CH3SH y un exceso de CO:
a.     ¿Cuál es el rendimiento teórico de CH3COSCH3?
b.    Si se separan 8.65g de CH3COSCH3, ¿Cuál es el rendimiento porcentual? 

8.     El bicarbonato de sodio, NaHCO3, puede descomponerse cuantitativamente al calentarlo.
2NaHCO3  →  Na2CO3   +   H2O
Una muestra de 0.784g de NaHCO3 impuro da un residuo sólido (formado por Na2CO3 y otros sólidos) con masa de 0.4724g. ¿Cuál es el porcentaje en masa de NaHCO3 en la muestra?
9.     Suponga que 16.04g de metano al 73 % de pureza, CH4, se queman con 18.7 gramos de oxígeno al 85% de pureza
a.     ¿Cuáles son los productos de reacción?
b.    ¿Cuál es la ecuación balanceada de la reacción?
c.     ¿Qué masa de ambos productos requiere para la combustión completa del metano?
d.    ¿Cuál es la cantidad de moles que sobran del reactivo en exceso
10.  El trastorno metabólico llamado diabetes ocasiona acumulación de acetona (CH3COCH3) en la sangre de los enfermos no tratados. El enfermo exhala acetona (Un compuesto volátil) en el aliento, por lo que los diabéticos sin tratamiento despiden un olor característico. La acetona es producida por la descomposición de grasas en una serie de reacciones. La ecuación del último paso es
CH3COCH2CO2H  →   CH3COCH3   +   CO2
¿Qué masa de acetona se producirá a partir de 125 mg de ácido acetoacético (CH3COCH2CO2H)?
11.  En un proceso de oxidación del NH3 para obtener acido nítrico, se produjeron 1.5 moles de acido a partir de 3.75 moles de NH3 y 6 moles de O2.
Calcule la cantidad máxima de HNO3 que podría producirse y el rendimiento real de la reacción:

4HN3 + 7O2    →   2HN3 + 4H2O + 2HNO2
12.  un mineral de zinc, ZnS, contiene 80% de Zn. Calcule cuantos gramos de oxígeno se requieren para reaccionar con 450g de mineral. ¿Cuántos moles de SO2 se forman?
2ZnS + 3O2   →   2ZnO + 2SO2
13.  El peróxido de hidrógeno  H2O2 tiene numerosas aplicaciones, que van desde antiséptico hasta agente de blanqueo en textiles, y aún explosivos. Pequeñas cantidades se pueden preparar en el laboratorio por la reacción entre el peróxido de bario y un ácido como el clorhídrico
                  
BaO2 (s)   +  2 HCl(ac)     →   BaCl2 (ac)    +   H2O2 (ac)

En alguna oportunidad se obtuvieron 27.5 g de H2O2 a partir de 154 g de BaO2 impuro. Calcular el porcentaje de pureza del BaO2

14.  La urea, CO(NH2)2, es uno de los compuestos orgánicos de mayor aplicación industrial, principalmente para su utilización como fertilizante. Anualmente se producen millones de Kg de dicho compuesto mediante la reacción entre el amoniaco y el dióxido de carbono, a saber:
                                        
2 NH3   +   CO2  →   CO(NH2)2   +  H2O

En cierto proceso industrial se necesita producir 970 g de urea:

  1. ¿Cuántos gramos de amoniaco (NH3) se deben hacer reaccionar, sabiendo que el proceso tenía una eficiencia del 75 % ?
  2. ¿Cuánto CO2 se requiere en el proceso?
PREPARACIÓN PARA EL ICFES. Marque con una X la respuesta correscta y muestre los cálculos que justifiquen su elección 
15.  Dos métodos de preparación de hidrógeno gaseoso, H2(g), son los siguientes:

Método 1: pasando vapor de agua sobre carbón caliente  C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g)
Método 2: pasando vapor de agua sobre hierro caliente 3Fe(s) + 4H2O(g) → Fe3O4 + 4H2(g)
Se disponen de 168 g de Fe(s) y 120 g de C(s) y vapor de agua en exceso y se puede utilizar sólo uno de los métodos descritos para producir la mayor cantidad H2(g) posible. De acuerdo a esto, el método a utilizar debe ser el
a.     2 porque se producen mínimo 4 moles de H2(g)
b.    1 porque se producen mínimo 10 moles de H2(g)
c.     2 porque se consume mayor masa de H2O(g)
d.    1 porque se consume menor masa de H2O(g)
16.  A una misma presión y temperatura se tienen dos recipientes rígidos de igual capacidad que contienen compuestos gaseosos. Inicialmente el recipiente contiene una mol de gas X y un mol de gas Y, y el recipiente 2 contiene 2 moles de gas Z y un mol de gas W. A estas condiciones se producen las reacciones:

Reacción 1: X + Y → J + K
Reacción 2: 2Z + W → H

Las masas moleculares de algunos de estos gases se muestran en la siguiente tabla

Compuestos Gaseosos
Masa Molecular (g/mol)
X
50
Y
15
J
20
Z
10
W
30

De acuerdo con la información anterior, es correcto afirmar que las masas moleculares en g/mol de los compuestos K y H son respectivamente:
a.     35 Y 40
b.    45 Y 50
c.     35 Y 50
d.    45 Y 40

17.  Un método para obtener hidrógeno es la reacción de algunos metales con el agua. El sodio y el potasio, por ejemplo, desplazan al hidrógeno del agua formando hidróxidos (NaOH ó KOH). El siguiente esquema ilustra el proceso De acuerdo con la información anterior, el número de moles de potasio necesarias para producir ocho moles de hidrógeno es:
Descripción: http://htmlimg1.scribdassets.com/4os4yxbpc013o9p5/images/8-cdef6d071a.jpg
a.     1
b.    2
c.     8
d.    1

18.  El aire está compuesto aproximadamente de 21% de O2 y 79% de N2. Un combustible se quema de acuerdo con la siguiente reacción:  CH4  +  2O2  → CO2  +  2H2O

Si se queman 10 moles de CH4 utilizando 100 moles de aire, la cantidad de moles de O2 que sobra es:

a.     95
b.    1
c.     90
d.    5

19.  Los carbohidratos se transforman en energía y otros productos en presencia de oxígeno como lo representa la siguiente ecuación Luz
C6H12O6  +  6O2  →  6CO2  +  6H2O  +  Energía
En una atmósfera compuesta en un 80% de Hidrógeno y 20% de Dióxido de Carbono, y que permite el paso de la luz ultravioleta; se tiene una cantidad de Glucosa. Transcurrido un tiempo y al analizar los gases de la atmósfera se tiene que:

a.     contiene 20% de CO2, 40% de H2O y 40% de H2
b.    contiene 10% de CO2, 10% de H2O y 80% de H2
c.     contiene 40% de CO2, 20% de H2O y 40% de H2
d.    contiene 20% de CO2 y 80% de H2

20.  El aire está compuesto aproximadamente de 21% de O2y 79% de N2. Un combustible se quema de acuerdo con la siguiente reacción
CH4  +  2O2  → CO2  +  2H2O
Si reacciona 1 mol de CH4 en presencia de 3 moles de O2 en un recipiente cerrado, la composición molar final de la mezcla será:

a.     50% H2O, 25% O2, 25% CO2
b.    50% H2O, 50% CO2
c.     25% H2O, 25% O2, 50% CO2
d.    50% H2O, 50% O2

21.  A 500°C y 30 atm  de presión se produce una sustancia gaseosa S a partir de la reacción de Q y R en un recipiente cerrado
10Q(g)+ 20R(g) → 10S(g)

Se hacen reaccionar 5 moles de Q con 10 moles de R. Una vez finalizada la reacción entre Q y R, el número de moles de S presentes en el recipiente es:

a.     2
b.    3
c.     4
d.    5

La síntesis industrial del ácido nítrico se representa por la siguiente ecuación:
3NO2(g) + H2O(g) →2HNO3(ac) + NO(g)

En condiciones normales, un mol de NO2 reacciona con suficiente agua para producir:
                        
a.     3/2 moles de HNO3
b.    4/3 moles de HNO3
c.     5/2 moles de HNO3
d.    2/3 moles de HNO3

22.  Al calentar clorato de potasio se produce cloruro de potasio y oxígeno, de acuerdo con la siguiente ecuación:
2KClO3  → 2KCl  +  3O2
En una prueba de laboratorio se utiliza un recolector de gases y se hacen reaccionar 66,25 g de KClO3 (masa molecular = 132,5 g/mol). Según la información anterior, se recogerán:

a.     1,2 moles de O2 y quedará un residuo de 0,66 moles de KCl
b.     0,75 moles de O2 y quedará un residuo de 0,5 moles de KCl
c.     3 moles de O2 y quedará un residuo de 2 moles de KCl
d.    1,5 moles de O2 y quedará un residuo de 1 mol de KCl

23.  La combustión del propano (C3H8) se realiza según la reacción: C3H8  + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

Si se hacen reaccionar 66 g de propano con 96 de oxígeno: (masas atómicas: C=12; 0=16; H=1)

  1. El reactivo en exceso será el propano.
  2. El reactivo en exceso será el oxígeno.
  3. Ninguno de los dos se encuentra en exceso
  4. No hay datos suficientes para saber si uno de ellos está o no en exceso


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