Ejercicios de estequiometría

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21.- El carborundo es el nombre comercial de una sustancia que , debido a su elevada dureza, sólo superada por el diamante, se emplea en las cabezas de las máquinas perforadoras, como abrasivo en las lijas y para cortar el vidrio. La sustancia química que lo forma es el carburo de silicio SiC, y se obtiene calentando a elevadas temperaturas la arena común (SiO2) con carbón en un horno obteniéndose Monóxido de carbono y carburo de silicio.

- ¿Qué masa de carburo de silicio se obtiene al calentar 1 Kg de arena pura con un exceso de carbono? (Sol: 665,66 g )

con disoluciones

22.- El peróxido de hidrógeno (Agua oxigenada) se emplea como bactericida para limpiar heridas. Su efecto se debe a que en contacto con la sangre se descompone, liberando oxígeno molecular que inhibe el crecimiento de microorganismos anaerobios, y agua. Calcula el volumen de oxígeno desprendido en c.n. por cada 5 ml de disolución de peróxido de hidrógeno 1 M. (Sol: 0,056 l )

23.- ¿Cuántos litros de disolución de nitrato de plata 0,2 M reaccionarán exactamente con 12,2 g de fosfato potásico, dando fosfato de plata y nitrato de potasio? (Sol: 0,86 l )

24.- Se hacen reaccionar 30 ml de una disolución de ácido clorhídrico de densidad 1,100 g/ml y del 25 % en peso, con carbonato cálcico, y se obtiene dióxido de carbono, cloruro de calcio y agua.

- Calcula los gramos de carbonato de calcio que reaccionarán. (Sol: 11,3 g )

- Calcula el volumen de disolución de cloruro de calcio 0,5 M que se puede preparar con el cloruro obtenido. (Sol: 0,226 litros)

- Calcula el volumen de CO2 obtenido a 30 ºC y 800 mmHg. (Sol: 2,53 l)

25.- La sosa caústica, hidróxido de sodio, se prepara comercialmente por reacción entre el carbonato de sodio y el hidróxido de calcio. Además se produce CaCO3

Calcula cuántos Kg de sosa del 80% en riqueza se obtendrán con 1 Kg de carbonato de sodio. (Sol: 943 g )

26.- Se hacen reaccionar 20 g de Zn del 30 % en riqueza con HCl en exceso. ¿Cuántos litros de H2 se recogerán en CN? (Sol: 2,1 l)

27.- El producto conocido como hipoclorito o polvo de lejía, que se añade a las piscinas como desinfectante, es una mezcla de varias sustancias, siendo el componente activo el hipoclorito de calcio, que en contacto con los ácidos libera cloro según la reacción sin ajustar: Ca(ClO)2 + HCl CaCl2 + Cl2 + H2O.[pic 1]

- Calcula la masa de hipoclorito de calcio que es necesaria para que se formen 0,560 l de Cl2 gas en c.n. (Sol: 1,78 g )

- Calcula el volumen de disolución de HCl 1,5 M que consumiría la reacción anterior. (Sol: 33 ml)

28.- El monóxido de carbono es un gas tóxico y peligroso que se produce por la combustión incompleta de los compuestos de carbono, por ejemplo la gasolina, cuando no hay suficiente cantidad de oxígeno para la reacción. Su toxicidad se debe a que se enlaza al hierro de la hemoglobina, sustituyendo al oxígeno que está transporta. Supongamos la reacción directa entre el carbono y el oxígeno.

- Escribe y ajusta la correspondiente ecuación química, indicando la fase que en tu opinión tendrá cada sustancia.

- Calcula el volumen de oxígeno, en c.n., necesario para que reaccionen 1 Kg de carbono puro. (Sol: 932,5 l)

- Sabiendo que el aire contiene aproximadamente el 28% en volumen de oxigeno, ¿Cuántos litros de aire se necesitan? (Sol: 3300 l)

- ¿Cuántos litros de aire se habrían consumido si la combustión hubiera sido completa, formándose dióxido de carbono? (Sol: 6600 l)

29.- Un estudiante está mezclando 100 ml de una disolución de nitrato de plata 0,1 M y otra de cromato de sodio cuya concentración es 0,162 g/l.

- ¿Qué volumen de disolución de cromato de sodio debe emplear para que esté en la proporción estequiométrica? (Sol: 5 l)

- ¿Qué masa de cromato de plata obtendrá si realiza la operación correctamente? (Sol: 1,66 g)

- ¿Qué otro producto se debe obtener en la reacción?

30.- ¿Qué volumen de H2SO4 2 M reaccionará con 250 g de CaCO3 dando sulfato de calcio, dióxido de carbono y agua? (Sol: 1,25 l)

31.- El peróxido de hidrógeno, se descompone desprendiendo oxígeno y formando agua.

¿Cuántos litros de disolución de peróxido de hidrógeno del 33 % en peso de riqueza y densidad 1,1 g/cm3 se precisan para obtener 0,5 litros de gas, medidos a 753 mm de Hg y 15ºC? (Sol: 4.10-3 l)

32.- Para obtener hierro en un alto horno se quema carbón para producir monóxido de carbono; éste se hace reaccionar con óxido de hierro (III), calcula, por tonelada de hematites los kilogramos de carbón que se deben quemar.

En el proceso, supón un rendimiento global del 80 %. (Sol: 281 Kg)

33.- El nitrito de amonio, se descompone por calentamiento en agua y nitrógeno gaseoso. Si se obtienen 30 litros de gas medidos a 750 mmHg y 20ºC, a partir de una muestra de 37 g de nitrito de amonio, ¿cuál será la riqueza de la misma? (Sol: 47,38 %)

34.- La sílice, SiO2 se disuelve en ácido fluorhídrico y produce tetrafluoruro de silicio y agua. Se desea disolver una muestra de arena de 1 Kg con un contenido en dióxido de silicio del 90% en peso. ¿Qué volumen de ácido fluorhídrico del 45% en peso y densidad 1,14 g/cm3 se ha de utilizar? (Sol: 2,33 l)

35.- La pólvora negra es una mezcla de nitrato de potasio, carbón y azufre, que al arder al aire libre, produce sulfuro de potasio y desprende los gases dióxido de carbono y nitrógeno.

Si contiene un 75 % en peso de nitrato de potasio, calcula los litros de gas, medidos a 765 mm Hg y 25 ºC, que se desprenden al arder un kilogramo de la misma.

Nota: No se consume oxígeno en la reacción.

36.- El óxido de nitrógeno (I), llamado gas hilarante, se obtiene por calentamiento del nitrato de amonio.

Calcula los gramos de nitrato de amonio que deben descomponerse para llenar con óxido de nitrógeno (I) a 20 atm y -50 ºC una