TALLER DE ESTEQUIOMETRIA 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. 3. 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 Reacciona con Nitrato de Plata para producir Cloruro de Plata y Nitrato de Bario a. Escriba la ecuación balanceada. b. ¿Qué masa de AgNO3, en gramos, se requiere para la reacción completa con 0.156g de Ba2Cl2? ¿Qué masa de AgCl se produce? c. 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. El compuesto SF6 se obtiene quemando azufre en una atmósfera de flúor. La ecuación balanceada es: S8 + F2 SF6 Si se emplean 1.6 mol de azufre, S8, y 3.5 mol de F2, ¿Cuál es el reactivo límite?, Cuál es la cantidad en gramos de producto que se forma?, cuántos gramos sobran del reactivo en exceso? 4. 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? a. ¿Cuál es la masa máxima de H2 que se puede prepara? b. ¿Qué masa de reactivo en exceso quedará cuando termine la reacción? c. Cuántos moles sobran del reactivo en exceso El bicloruro de azufre, SCl2, se emplea para la vulcanización del hule. Puede fabricarse tratando azufre fundido con cloro gaseoso: S8 + Cl2 SCl2 5. En una mezcla de 32g de azufre y 71g de Cl 2, ¿Cuál es el reactivo límite?, cuántas moles del producto se forman?, cuántos moles sobran del reactivo en exceso? El cloruro de aluminio, AlCl3, se fabrica tratando pedazos de aluminio con cloro. Cuál es la reacción balanceada. Si se comienza con 2.7g de Al y 4.05g de Cl2: ¿Cuál es el reactivo límite? a. ¿Qué masa de AlCl3 se puede producir? b. ¿Qué masa de reactivo en exceso quedará cuando la reacción termine? 6. El amoniaco gaseoso 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? c. ¿Qué masa de reactivo en exceso quedará después de la formación del amoniaco? d. Cuántos gramos sobran del reactivo en exceso? 7. 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? 8. Si reaccionan 78.23 gramos de C7H6O3 con 86.21 gramos de C4H6O3. Cuántos gramos se producen de ambos producto?. Cuántos gramos sobran del reactivo en exceso? 9. La mezcla de CO y H2 produce 407g de CH3OH CO + H2 CH3OH Si en realidad sólo se producen 332g de CH3OH, ¿Cuál es el rendimiento porcentual del compuesto? 10. El amoniaco gaseoso puede prepararse mediante el procedimiento mostrado en la pregunta número 7. Si se mezclan 112g de CaO y 224g de NH4Cl, el rendimiento teórico de NH3 es 68g. Si sólo se obtienen 16.3g de NH3 en realidad, ¿Cuál es el rendimiento porcentual? 11. El compuesto color azul oscuro Cu(NH3)4SO4 se fabrica haciendo reaccionar sulfato de cobre (II) con amoniaco. CuSO4 + 4NH3 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 el rendimiento porcentual? 12. Una reacción estudiada por Wächtershäuser y Huber es: 2CH3SH + CO CH3COSCH3 + H2S Si se inicia con 10g de CH3SH y un exceso de CO: ¿Cuál es el rendimiento teórico de CH3COSCH3? a. Si se separan 8.65g de CH3COSCH3, ¿Cuál es el rendimiento porcentual? 13. Una mezcla de CuSO4 y CuSO4 * 5H2o tiene masa de 1.245g, pero después de calentarla para que se desprenda toda el agua, su masa es tan sólo 0.832g. ¿Cuál es el porcentaje en masa de CuSO4 * 5H2O en la mezcla? 14. Se calienta una muestra de 2.634g que contiene CuCl 2 * 2H2O y otros materiales. La masa de muestra tras el calentamiento para desprender el agua del CuCl2 es de 2.125g. ¿Cuál es el porcentaje de masa de CuCl 2 * 2H2O en la muestra original? Se calienta una muestra de piedra caliza y otros minerales, y la primera se descompone para dar óxido de calcio y dióxido de carbono. CaCO3 CaO + CO2 16.Una muestra de 1.506g del material al 65% de pureza que contiene piedra caliza produce 0.558g de CO2, además de CaO, tras calentarse a alta temperatura. ¿Cuáles el porcentaje en masa de CaCO3 en la muestra original? A altas temperaturas el NaHCO3 se transforma cuantitativamente en Na2CO3. NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O 17. Al calentar una muestra de 0.7184g de NaHCO3 impuro, se desprende de Na2HCO3. ¿Cuál era el porcentaje en masa de NaHCO3 en la muestra original de 0.7184g? 18. Un pesticida contiene sulfato de talio, Tl2SO4. Al disolver una muestra de 10.20g del pesticida impuro en agua, y agregarle yoduro de sodio se precipitan 0.1964g de yoduro de talio (I), TlI. Tl2SO4 + 2NaI 2NaI + Na2SO4 ¿Cuál es el porcentaje en masa de Tl2SO4 en la muestra original de 10.20g? 19. Suponga que 16.04g de metano al 73 % de pureza, CH 4, se queman con 18.7 gramos de oxígeno al 85% de pureza Cuáles son los productos de reacción? Cuál es la ecuación balanceada de la reacción? Qué masa de ambos productos requiere para la combustión completa del metano? Cuál es la cantidad de moles que sobran del reactivo en exceso 20. Si 10.0g de carbono se combinan con una cantidad estequiométrica exacta de oxígeno (26.6g) para producir dióxido de carbono, ¿Cuál es el rendimiento teórico de CO2 (en gramos)? 21. 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 125mg de ácido acetoacético (CH3COCH2CO2H)? 21. 22. El cuerpo expulsa el exceso de nitrógeno en forma de urea, NH2CONH2. La reacción para la producción de la misma es la combinación de arginina (C6H14N4O2) con agua para dar urea y ortinina (C5H12N2O2). C6H14N4O2 + H2O NH2CONH2 + C5H12N2O2 Si una persona excreta 95mg de urea, ¿qué masa de arginina debe haberse empleado? ¿Qué masa de ortinina debe haberse producido? 23. Algunos haluros metálicos reaccionan con agua produciendo el óxido metálico y el haluro de hidrógeno adecuado. Por ejemplo: TiCl4 + 2H2O TiO2 + 4HCl Dé el nombre de los cuatro compuestos que participan en esta reacción. Si comienza con 14.0mL de TiCl4 (d = 1.73g/mL), ¿qué masa de agua, en gramos, se requiere para una reacción total? 24. La reacción de 750g de NH3 t 750g de O2 se determinó que producía n 562g de NO. 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O Qué masa de agua produjo también está reacción? Qué cantidad de O2 se requiere para consumir 750g de NH3? La sacarina, un endulzante artificial, tiene la fórmula C7H5N3S. Suponga que tiene una muestra de 0.2140g de endulzante, que contiene sacarina. Tras la descomposición para liberar el azufre y transformarlo en el ión SO 42-, insoluble en agua. La cantidad obtenida de BaSO 4 es 0.2070g. ¿Qué porcentaje en masa de sacarina contiene la muestra endulzante? 26. El hidrógeno carbonato de sodio, cuantitativamente al calentarlo. 2NaHCO3 NaHCO3, puede descomponerse 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? 27.El plomo y el acido sulfúrico reaccionan para producir sulfuro de plomo e hidrogeno, Determine la reacción: ¿Cuál es el rendimiento teórico del PbS al hacer reaccionar 0.4 gramos de H2S y 2.0 gramos de Pb? 28. El sulfuro de plomo se descompone en presencia del peroxido de hidrógeno, para producir sulfato de plomo y agua, según la reacción: PbS + 4H2O2 ----------> PbSO4 + 4H2O ¿Cuál es el rendimiento teórico de PbSO4 a partir de 0.16 gramos de H2O2? 29. En la reacción de obtención de la fosfina a partir de sus elementos, 2P + 3H2 --------> 2PH3 ¿Cuál es el rendimiento teórico del PH3 a partir de 10 gramos de hidrógeno y 5 gramos de P? 30.En condiciones de laboratorio, el litio y el bromo reaccionan para producir bromuro de litio. Si se obtiene 340g de LiBr a partir de 34.0g de litio con exceso de bromo, ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento de la reacción? 31. 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 31. El benceno reacciona con el HNO3 para producir nitrobenceno, según la reacción. C6H6 + HNO3 ---------> C6H5NO2 + H2O Si en un proceso de nitración de benceno se, obtiene 36.0g de nitrobenceno a partir de 312g de C6H6, ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento de la reacción? Calcule la cantidad de nitrobenceno que se produce a partir de 30g de benceno en la reacción anterior, si su rendimiento es de 70%. 32. Cuando se hacen reaccionar 70g de hidróxido de calcio en 108g de H3PO4 se obtienen 90.4g de fosfato de calcio. ¿Cuál es el % de rendimiento de la reacción? 3Ca(OH)2 + 2H3PO4------------> Ca3(PO4)2 + 6H2O. 33. ¿Cuántos gramos de Na2SO4 se pueden producir a partir de 750g de NaCl de 88% de pureza? 2NaCl + H2SO4 -----------> Na2O4 + 2HCl 34. 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
