16 Febrero 2004 - IES Francisco Grande Covián
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www.lortizdeo.tk mailto:lortizdeo@hotmail.com I.E.S. Francisco Grande Covián 19/02/2004 Reacciones Químicas Física y Química 1ªBachiller 1.a) Calcula la pureza de una muestra de óxido de cinc si al hacer reaccionar 400 g de ella con un exceso de carbono se obtienen 100 litros de monóxido de carbono a 1 atm de presión y 25 °C. b) Cuántos moles y moléculas de CO hay? Datos: Zn = 65; C = 12; O = 16 (2 ptos) 2.Si hacemos reaccionar 51,5 gramos de bromuro de sodio, disueltos en agua, con 234 gramos de sulfato de plata, a) ¿Cuál es el reactivo limitante? b) ¿Qué masa de bromuro de plata se obtiene en el proceso? Datos: Ag2SO4 = 312; NaBr = 103; AgBr = 188 (2 ptos) 3.Una mezcla gaseosa contiene 3 moles de oxígeno, 1 mol de hidrógeno y 8 moles de nitrógeno. Calcular la presión parcial de cada gas, si la presión total es de 0,8 atm. (1 pto) 4.- En una reacción química: a) ¿Puede haber 2 reactivos limitantes? b) Define claramente reactivo limitante y reactivo en exceso c) Pureza de un reactivo d) Rendimiento de una reacción química ( 1pto) 5.Calcular el volumen de agua que se obtendrá si se mezclan 10 l de hidrógeno y 15 l de oxígeno en las mismas condiciones de presión y temperatura. ( 1pto) 6.- Formula y nombra(1 pto) 3,5 dimetil-2-hexeno 2,4-hexanodiona Etanoato de butilo fenol 1,3-dimetilbenceno 7.Teniendo en cuenta que la masa aproximada de la cáscara de un huevo es de 5g y que está formada únicamente por carbonato de calcio, a) ¿Cuál es el volumen mínimo de vinagre (que contiene 4 % en peso de ácido acético) que deberíamos utilizar para que reaccione toda la cáscara? b) Calcula el volumen de CO2 desprendido medido en condiciones normales Datos: Ca =40 ; C =12 ; O =16; H =1 Densidad del vinagre 1 g/ml. (2 ptos) EXReaccionesQuimicas004.doc Luis Ortiz de Orruño pg 1 de 4 www.lortizdeo.tk mailto:lortizdeo@hotmail.com I.E.S. Francisco Grande Covián 19/02/2004 Reacciones Químicas Física y Química 1ªBachiller Desnudando a un huevo (Quitar la cáscara de un huevo crudo sin romperlo) ¿Cómo hacerlo? Para quitar la cáscara de un huevo crudo sin romperlo necesitamos un frasco de boca ancha (por ejemplo el de mermelada, mayonesa o café soluble), vinagre y el huevo. Basta con colocar el huevo crudo en el frasco, cubrirlo con vinagre, tapar el frasco y esperar hasta el día siguiente. Podemos observar lo que ocurre inmediatamente y en forma periódica durante las horas siguientes. Inmediatamente se forman burbujas sobre la superficie del huevo y a medida que transcurre el tiempo el número de burbujas es mayor. Pasadas las 24 horas, la cáscara del huevo ya no existe, en el líquido flota un sólido blanco (componentes de la cáscara que no reaccionaron químicamente ni se disolvieron en el vinagre). El huevo mantiene su forma cubierto por una delgada membrana translúcida; presionando levemente y soltando se puede ver el movimiento de la yema en el seno de la clara. ¿Qué ocurrió? El vinagre contiene ácido acético que reacciona con las sales de calcio y de magnesio. Por ejemplo, con el carbonato de calcio (presente en la cáscara del huevo) origina dióxido de carbono gaseoso y acetato de calcio (soluble en agua) CaCO3 + 2H3C-COOH Ca(CH3-COO)2+ CO2 + H2O Si dejamos evaporar unas gotas del líquido obtenido, aparecerá un sólido blanco constituido principalmente por acetato de calcio. Cálculos estequiométricos : Teniendo en cuenta la masa aproximada de la cáscara de un huevo es de 5g y que está formada únicamente por carbonato de calcio, a) ¿cuál es el volumen mínimo de vinagre (que contiene 4 % en peso de ácido acético) que deberíamos utilizar para que reaccione toda la cáscara? b) Calcula el volumen de CO2 desprendido medido en condiciones normales Datos: Ca =40 ; C =12 ; O =16; H =1 Densidad del vinagre 1 g/ml. Reconocimiento de los productos de la reacción Ca2+: separar una parte del líquido y añadir unas gotas de solución acuosa de H2SO4 (aparecerá una turbidez blanca CaSO4 ). debida, principalmente, al sulfato de calcio, insoluble en agua: Ca2+ + SO42(También se puede usar solución de K2CrO4, alcalinizando previamente; en este caso precipitará el cromato de calcio). CO2: si se recoge el gas a medida que se desprende y se lo hace burbujear en agua de cal (solución acuosa de hidróxido de calcio que conviene preparar y filtrar en el momento), se observa la aparición de una turbidez blanca que evidencia la formación de un sólido insoluble. CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Si se mantuvo el frasco tapado, la elevada concentración de CO2 puede hacer que al introducir una pequeña llama ésta se apague. ¿Y qué podemos hacer ahora con los huevos "pelados"? Los podemos utilizar para demostrar el fenómeno de ósmosis. Para ello, se necesitarán tres vasos de precipitados o tres frascos transparentes, agua , sal, tres trozos de polietileno y tres banditas elásticas. Se lavan cuidadosamente los huevos con agua y sumergimos uno de ellos en una solución saturada de sal de cocina en agua, otro en agua (si es posible destilada) y a un tercero en el tercer recipiente. Luego tapamos cada uno de los frascos con un trozo de polietileno sujeto con una bandita elástica y le hacemos unos pequeños agujeros, para que el cierre no sea hermético. La idea es que durante los dos días siguientes se hacen observaciones periódicas y se registre e interprete los cambios observados. La membrana del huevo actúa como membrana semipermeable permitiendo el paso del solvente (agua) del medio más diluido al más concentrado. EXReaccionesQuimicas004.doc Luis Ortiz de Orruño pg 2 de 4 www.lortizdeo.tk mailto:lortizdeo@hotmail.com I.E.S. Francisco Grande Covián 19/02/2004 Reacciones Químicas Física y Química 1ªBachiller 1.a) Calcula la pureza de una muestra de óxido de cinc si al hacer reaccionar 400 g de ella con un exceso de carbono se obtienen 100 litros de monóxido de carbono a 1 atm de presión y 25 °C, de acuerdo con el proceso: ZnO + C → CO + Zn b) Cuántos moles y moléculas de CO hay? Datos: Zn = 65; C = 12; O = 16 (2 ptos) 760 100 = n ⋅ 0,0082(273 + 50) ; n = 4,09 moles Aplicando la ecuación de un gas perfecto: 760 6,023 moleculas CO 4,09molesCO = 2,46 ⋅ 10 24 moleculasCO 1mo CO 1mol ZnO 81g Zn 100 = 82,82 % 1mol CO 1mol Zn 400 g Muestra 2.Si hacemos reaccionar 51,5 gramos de bromuro de sodio, disueltos en agua, con 234 gramos de sulfato de plata, a) ¿Cuál es el reactivo limitante? b) ¿Qué masa de bromuro de plata se obtiene en el proceso? Datos: Ag2SO4 = 312; NaBr = 103; AgBr = 188 (2 ptos) 2 NaBr + Ag2SO4 ----Æ Na2SO4 + 2 AgBr 1mol NaBr 1mol Ag 2 SO4 312 g Ag 2 SO4 Si reacciona TODO el NaBr 51,5 g NaBr = 78 g Ag 2 SO4 103 g NaBr 2mol NaBr mol Ag 2 SO4 SOBRAN (234-78) = 156 g de Ag2SO4 luego el reactivo limitante es el NaBr 1mol NaBr 2mol AgBr 188 g AgBr 51,5 g NaBr = 94 g AgBr 103 g NaBr 2mol NaBr mol AgBr 4,09moles CO 3.Una mezcla gaseosa contiene 3 moles de oxígeno, 1 mol de hidrógeno y 8 moles de nitrógeno. Calcular la presión parcial de cada gas, si la presión total es de 0,8 atm. Primero calcularemos la fracción molar de cada gas: Ahora aplicaremos la ley de Dalton: Las presiones parciales del oxígeno, del hidrógeno y del nitrógeno son 0,2 atm, 0,06 atm y 0,54 atm, respectivamente. 5.Calcular el volumen de agua que se obtendrá si se mezclan 10 l de hidrógeno y 15 l de oxígeno en las mismas condiciones de presión y temperatura. ( 1pto) 2H2(g) + O2(g) -------Æ 2H2O Calculamos primero cuál es el reactivo limitante, supongamos que reacciona TODO el H2 EXReaccionesQuimicas004.doc Luis Ortiz de Orruño pg 3 de 4 www.lortizdeo.tk mailto:lortizdeo@hotmail.com 10l H 2 I.E.S. Francisco Grande Covián 19/02/2004 Reacciones Químicas Física y Química 1ªBachiller 1l O2 = 5l O2 necesarios, como hay 15 l O2 SOBRAN (15-5=10 lO2) y el reactivo limitante es el H2 2l H 2 2l H 2 O = 10l H 2 O 2l H 2 7.Teniendo en cuenta que la masa aproximada de la cáscara de un huevo es de 5g y que está formada únicamente por carbonato de calcio, a) ¿Cuál es el volumen mínimo de vinagre (que contiene 4 % en peso de ácido acético) que deberíamos utilizar para que reaccione toda la cáscara? b) Calcula el volumen de CO2 desprendido medido en condiciones normales Datos: Ca =40 ; C =12 ; O =16; H =1 Densidad del vinagre 1 g/ml. 10l H 2 (2 ptos) CaCO3(s) + 2CH3-COOH(aq) --Æ (CH3-COO)2Ca (aq)+ CO2(g) + H2O(l) 5 g CaCO3 ⋅ 1mol CaCO3 2mol ac acético 60 g ac acético 100 g vinagre ml vinagre = 150ml vinagre 100 gCaCO3 1mol CaCO3 mol ac acético 4 g ac acético 1g vinagre 5 g CaCO3 ⋅ 1mol CaCO3 1mol CO2 22,4l CO2enCN = 1,12l CO2enCN 100 gCaCO3 1mol CaCO3 mol CO2 EXReaccionesQuimicas004.doc Luis Ortiz de Orruño pg 4 de 4
