ejercicios de quimica IV resueltos-73

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EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA 217. SEPTIEMBRE 2008 
 211
 
1.- Haciendo reaccionar una disolución de ácido clorhídrico de densidad 
1,175 g/mL y del 35,2% de pureza con piedra caliza del 70% en carbonato 
cálcico, se obtienen 2,0 g de cloruro cálcico, además de dióxido de carbono 
y agua, siendo el rendimiento de la reacción del 65%. Calcular: 
a) El volumen de disolución de ácido clorhídrico utilizado. 
b) Los gramos de piedra caliza necesarios. 
c) El volumen de dióxido de carbono que se obtiene medido sobre agua a 
740 mm de Hg de presión y 14 °C de temperatura. 
 
 
Datos 
Mmolar (g/mol): Ca-40,1; Cl-35,5; O-16,0; H-1,0; C-12,0; Pv(H2O, 14 
ºC)= 12,0 mm Hg; R= 0,082 atm·L/mol·K 
 
Resolución 
a) El ajuste de la reacción que propone el enunciado es directo. No es 
necesario acudir a ningún método específico de ajuste. 
 
3 2 2 22 HCl + CaCO CaCl + CO + H O→ 
 
El cálculo del volumen de disolución de HCl utilizado se realiza a partir de 
los 2,0 g de cloruro cálcico obtenidos. 
 
2
2
2 2
1 mol CaCl 36,5 g HCl 100 g dis. HCl2 mol HCl2,0 g CaCl 111,1 g CaCl 1 mol CaCl 1 mol HCl 35,2 g HCl
1 mL dis. HCl 100 = 1,175 g dis. HCl 65 
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⋅ ⋅ 4,9 mL de disolución de HCl (35,2%)
 
 
b) El cálculo de los gramos de piedra caliza se puede realizar a partir de 
los 2,0 g de cloruro cálcico obtenidos: 
 
3 32
2
2 2 3 3
1 mol CaCO 100,1 g CaCO 100 g caliza1 mol CaCl2,0 g CaCl 111,1 g CaCl 1 mol CaCl 1 mol CaCO 70 g CaCO
100 = 65 
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⋅ 4,0 g de caliza
 
218 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA BÁSICACAPÍTULO 3 
 212 
ESTRATEGIA DE RESOLUCIÓN 1 
 
Para hacer el cálculo anterior, se podía haber partido del volumen de 
disolución de HCl calculado en el apartado anterior. 
 
3
3
3 3
1 mol CaCO1,175 g dis. HCl 35,2 g HCl 1 mol HCl4,9 mL dis HCl 1 mL dis. HCl 100 g dis. HCl 36,5 g HCl 2 mol HCl
100,1 g CaCO 100 g caliza = 4,0 g de caliza1 mol CaCO 70 g CaCO
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⋅ ⋅
 
c) Para calcular el volumen de CO2 que se obtiene, recogido sobre agua, se 
aplica la ecuación de los gases ideales. Previamente es necesario conocer 
los moles obtenidos de dicho compuesto. Para ello se puede partir de los 
gramos de CaCl2 obtenidos: 
 
2 2
2 2
2 2
1 mol CaCl 1 mol CO
2,0 g CaCl = 0,018 mol de CO111,1 g CaCl 1 mol CaCl⋅ ⋅ 
 
ESTRATEGIA DE RESOLUCIÓN 2 
 
Para hacer el cálculo anterior, se podía haber partido de la cantidad de uno 
de los dos reactivos calculados anteriormente: 
 
2
2
1 mol CO1,175 g dis. HCl 35,2 g HCl 1 mol HCl4,9 mL dis. HCl 1 mL dis. HCl 100 g dis. HCl 36,5 g HCl 2 mol HCl
65 = 0,018 moles de CO100
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⋅
 
 
23 3
2
3 3
70 g CaCO 1 mol CaCO 1 mol CO 654,0 g caliza = 0,018 moles de CO100 g caliza 100,1 g CaCO 1 mol CaCO 100 ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
 
El volumen de CO2 obtenido en las condiciones que especifica el problema 
se calcula: 
 
 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA 219. SEPTIEMBRE 2008 
 213
( )
2 2 2 2
22
T v, H OCl Cl Cl
T v, H O Cl
P V = n RT sabiendo que : P = P - P
(P - P ) V = n RT 
1 atm atm·L740-12 mm Hg . V = 0,018 mol. 0,082 . 287 K760 mm Hg mol·K
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎣ ⎦
⋅
⋅
2V = 0,44 L de CO
 
 
 
 
2.- a) Los elementos A, B y C tienen los números atómicos 17, 36 y 19, 
respectivamente: 
- Escribir la configuración electrónica de cada uno de ellos, 
- Situarlos en la tabla periódica especificando a qué periodo, grupo y 
bloque pertenecen, 
- Clasificarlos como metal y no-metal, 
- ¿Cuáles son los iones más estables que pueden formar cada uno de ellos? 
- ¿Cuáles son los compuestos que pueden formar entre ellos y mediante 
qué tipo de enlace? 
b) Indicar razonadamente qué tipo de enlace químico se da entre las 
siguientes especies: 
- Dos átomos de bromo. 
- Dos moléculas de bromo. 
c) ¿Entre qué moléculas se dan puentes de hidrógeno? ¿Por qué?. 
 
 
Resolución 
a) Para escribir la configuración electrónica de cada uno de los elementos, 
se debe tener en cuenta el orden en el que los electrones ocupan los 
orbitales, siguiendo el diagrama de Moeller (ver apartado a) del ejercicio 2 
del examen de junio de 2008): 
 A, 17 electrones: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 
 B, 36 electrones: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 
 C, 19 electrones: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1