ejercicios de quimica IV resueltos-25

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EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA I 73 SEPTIEMBRE 2009 
 67
3 3 3
3 3
3
2 mol KNO 101,1 g KNO 100 g mineral KNO 1 mol Hg17,0 g Hg 
200,6 g Hg 3 mol Hg 1 mol KNO 65 g KNO
= 8,8 g de mineral de KNO
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
 
Si se pretende que reaccionen 17,0 gramos de mercurio, se necesitarían 8,8 
g de mineral de nitrato potásico. Como únicamente existen 5,0 g, el 
reactivo limitante es el nitrato potásico. 
 
ESTRATEGIA DE RESOLUCIÓN 2 
 
Otra opción podría ser el cálculo de los moles de un producto que se 
pueden obtener a partir de cada uno de los dos reactivos presentes. El que 
produzca menor cantidad de producto será el limitante. 
 
3 3
3
3 3 3
65 g KNO 1 mol KNO 2 mol NO5,0 g mineral KNO
100 g mineral KNO 101,1 g KNO 2 mol KNO
90 = 0,029 moles de NO
100 
⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⋅
 
 
 1 mol Hg 2 mol NO 90 17,0 g Hg = 0,051 mol NO
200,6 g Hg 3 mol Hg 100 
⋅ ⋅ ⋅ 
 
De nuevo, en este caso, se deduce que el reactivo limitante es el nitrato 
potásico, ya que a partir de él se obtiene menor cantidad de NO que 
partiendo del mercurio. 
 
Para determinar el volumen de NO que ocuparán los 0,029 moles de NO 
que se obtienen, se debe tener en cuenta que se va a recoger sobre agua. 
Por lo tanto en el recipiente de recogida se tendrá una mezcla de NO y 
vapor de agua a 25 ºC. 
 
74 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA BÁSICACAPÍTULO 1 
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( )
2
2
NO NO NO T v,H O
T v,H O NO
P V = n RT Sabiendo que : P = P - P
(P - P ) V = n RT 
1 atm atm·L732 - 23,76 mm Hg V = 0,029 mol 0,082 298 K
760 mm Hg mol·K
⋅
⎡ ⎤
⋅ ⋅ ⋅ ⋅⎢ ⎥
⎣ ⎦
V = 0,76 L de NO
 
b) Para calcular el volumen mínimo de disolución de ácido sulfúrico que 
sería necesario emplear existen diversas posibilidades. Una de ellas es 
partir del reactivo limitante. 
 
3 3 2 4
3
3 3 3
2 4 2 4 2 4
2 4
2 4 2 4 2 4
65 g KNO 1 mol KNO 4 mol H SO5,0 g mineral KNO
100 g mineral KNO 101,1 g KNO 2 mol KNO
98 g H SO 100 g dis. H SO 1 mL dis. H SO = 5,9 mL dis. H SO
1 mol H SO 90 g H SO 1 ,18 g dis. H SO
⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⋅ ⋅ ⋅
 
OTRA ESTRATEGIA DE RESOLUCIÓN 
 
Ese mismo cálculo se puede realizar partiendo de los moles de NO 
producidos. 
 
2 4 2 4 2 4
2 4 2 4
2 4
2 4
4 mol H SO 98 g H SO 100 g dis. H SO0,029 mol NO
2 mol NO 1 mol H SO 90 g H SO
1 mL dis. H SO 100 = 
1 ,18 g dis. H SO 90 
⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⋅ ⋅ 2 45,9 mL dis. H SO
 
 
 
2.- Se introduce en un calorímetro (a P=cte), cuya capacidad calorífica es 
de 102 J/ºC, que contiene 220 g de agua a 21 ºC, una pieza de 55 g de un 
metal, precalentada a 78 ºC, alcanzando al final el sistema una temperatura 
de 23 ºC. Determinar el calor específico del metal. 
 
 
Datos 
2e,H Oc = 4,18 J/g·ºC 
 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA I 75 SEPTIEMBRE 2009 
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Resolución 
a) Primeramente se debe llevar a cabo un balance de calor. Hay que tener 
en cuenta que el calor desprendido por la pieza de metal es adsorbido por 
el agua introducida en el calorímetro y por el propio calorímetro. 
 
metal agua calorímetro-Q = Q + Q 
 
Sustituyendo estos calores por las expresiones matemáticas que permiten 
su cáculo: 
 
2metal e,metal agua e,H O cal-m ·c ·ΔT = m ·c ·ΔT + C ·ΔT 
 
Introduciendo los valores conocidos, queda como incógnita el calor 
específico del metal: 
 
e,metal
J J- 55 g ·c ·(23 - 78) º C = 220 g · 4,18 ·(23- 21) º C + 102 ·(23 - 21) º C
g º C º C
 e,metal
J c = 0,68 
g ºC
 
 
 
3.- Se construye una pila en la cual uno de los electrodos está constituido 
por una chapa de oro metálico sumergido en una disolución acuosa que 
contiene iones Au3+ en concentración 0,01 M. El otro electrodo es Pt 
metálico sumergido en una disolución de iones Cr3+ y Cr2+ en 
concentraciones 0,0025 M y 0,055 M, respectivamente. 
a) Dibujar el esquema de la pila indicando detalladamente todos los 
elementos y escribir los procesos parciales que tienen lugar en cada uno de 
los electrodos y el proceso global de la pila. 
b) Calcular el potencial de la pila. 
 
 
Datos: 
Eo(Au3+/Au)= 1,5 V; Eo(Cr3+/Cr2+)= -0,41 V; F = 96500 C/mol e-