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5/10/2021 1 Universidad Autónoma de Entre Ríos Facultad de Ciencia y Tecnología Cátedra de Introducción a la Química Licenciatura en Criminalística Profesora: Mg. Julieta Barrandeguy Profesora: Bioq. Lic. Mariela Arismendi Proferora: Ing. Florencia Azcoaga Relaciones de masas en las reacciones químicas Problemas Bloque Temático III Formación de Compuestos Inorgánicos. Metal (X) No Metal (Y) Óxido Básico XmOn Hidróxido Xm(OH)n Hidruro Metálico XmHn Óxido Ácido o Anhídrido YmOn Oxoácidos HmYnOñ Hidruro No Metálico HmYn Hidrácidos HmYn H2 H2 O2 O2 H2O H2O Sal Binaria + H2O (NaCl) Sal Ternaria + H2O (Na2SO4) En H2O Neutralización Ácido + Base Sal + H2O 2) Calcular las masas de ácido clorhídrico y de hidróxido de sodio que se necesitan para obtener 292 g de cloruro de sodio. HCl + Na(OH) NaCl + H2O 1 mol + 1 mol 1 mol + 1 mol 36,45 g + 40 g 58,45 g + 18 g X g + Y g 292 g Masa HCl = 36,45 g HCl 58,45 g NaCl 292 g NaCl x = 182 g HCl HCl + Na(OH) NaCl + H2O 1 mol + 1 mol 1 mol + 1 mol 36,45 g + 40 g 58,45 g + 18 g X g + Y g 292 g Masa Na(OH) = 40 g Na(OH) 58,45 g NaCl 292 g NaCl x = 200 g Na(OH) 3) Calcule los gramos de agua que reaccionarán con 66,2 L de anhídrido sulfúrico, medidos en CNTP, y los gramos de ácido obtenidos en la reacción. SO3 + H2O H2SO4 1 mol + 1 mol 1 mol 80 g + 18 g 98 g CNPT 22,4 L 66,2 L Masa H2O = 18 g H2O 22,4 L SO3 66,2 L SO3 x = 53,2 g H2O 5/10/2021 2 SO3 + H2O H2SO4 80 g + 18 g 98 g CNPT 22,4 L 66,2 L Masa H2SO4 = 98 g H2SO4 22,4 L SO3 66,2 L SO3 x = 289,4 g H2SO4 4) Calcule los moles de hidróxido férrico que reaccionarán con 5 moles de ácido sulfuroso, los moles de agua y los gramos de sal que se forman en la reacción. Fe(OH)3 + H2SO3 Fe2(SO3)3 + H2O 2 moles + 3 moles 1 mol + 6 moles 2 Fe(OH)3 + 3 H2SO3 Fe2(SO3)3 + 6 H2O 5 moles Moles Fe(OH)3 = 2 moles Fe(OH)3 3 moles H2SO3 5 moles H2SO3 x = 3,3 moles Fe(OH)3 Moles de hidróxido férrico 2 moles + 3 moles 1 mol + 6 moles 2 Fe(OH)3 + 3 H2SO3 Fe2(SO3)3 + 6 H2O 5 moles Moles H2O = 6 moles H2O 3 moles H2SO3 5 moles H2SO3 x = 10 moles H2O Moles de agua 2 moles + 3 moles 1 mol + 6 moles 2 Fe(OH)3 + 3 H2SO3 Fe2(SO3)3 + 6 H2O 5 moles Masa Fe2(SO3)3 = 351,7 g Fe2(SO3)3 3 moles H2SO3 5 moles H2SO3 x = 586,1 g Fe2(SO3)3 Gramos de sal Fe2(SO3)3 351,7 g 5) El NH3 reacciona con el O2 para producir NO y H2O de acuerdo con la siguiente reacción balanceada: 4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O a). ¿Cuántos g de H2O se producen cuando reaccionan 85,15 g de NH3? b). ¿Cuántos moles de O2 se consumen? c). ¿Cuántas moléculas se producen de NO? d). Nombre los compuestos que intervienen en la reacción. 4 mol NH3 + 5 mol O2 4mol NO + 6 mol H2O 85,15 g ? g Masa H2O = 108 g H2O 68 g NH3 85,15 g NH3 x = 135,2 g H2O 68 g NH3 + 160 g O2 120 g NO + 108 g H2O 4) El NH3 reacciona con el O2 para producir NO y H2O de acuerdo con la siguiente reacción balanceada: 4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O a). ¿Cuántos g de H2O se producen cuando reaccionan 85,15 g de NH3? b). ¿Cuántos moles de O2 se consumen? c). ¿Cuántas moléculas se producen de NO? d). Nombre los compuestos que intervienen en la reacción. 4 mol NH3 + 5 mol O2 4mol NO + 6 mol H2O 68 g NH3 + 160 g O2 120 g NO + 108 g H2O 85,15 g moles ? Moles O2 = 5 moles O2 68 g NH3 85,15 g NH3 x = 6,26 moles O2 5/10/2021 3 5) El NH3 reacciona con el O2 para producir NO y H2O de acuerdo con la siguiente reacción balanceada: 4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O a). ¿Cuántos g de H2O se producen cuando reaccionan 85,15 g de NH3? b). ¿Cuántos moles de O2 se consumen? c). ¿Cuántas moléculas se producen de NO? d). Nombre los compuestos que intervienen en la reacción. 4 mol NH3 + 5 mol O2 4mol NO + 6 mol H2O 68 g NH3 + 160 g O2 120 g NO + 108 g H2O 85,15 g moles ? Moles NO = 4 moles NO 68 g NH3 85,15 g NH3 x = 5 moles NO 3,017 . 1024 moléculas de NO 6) Considere la reacción entre níquel metálico y ácido sulfúrico para dar sulfato de níquel e hidrógeno. a) Escriba la reacción correspondiente Ni(s) + H2SO4(l) NiSO4 + H2(g) b) Calcule cantidad necesaria de ácido sulfúrico para que reaccione totalmente con 58 g de níquel. Ni(s) + H2SO4(l) NiSO4 + H2(g) Ecuación balanceada 1 mol + 1 mol 1 mol + 1 mol Relación de moles 58,7 g + 98 g 154,7 g + 2 g Relación de masas Masa H2SO4 = 98 g H2SO4 58,7 g Ni 58 g Ni x = 96,8 g H2SO4 Ni(s) + H2SO4(l) NiSO4 + H2(g) Ecuación balanceada 1 mol + 1 mol 1 mol + 1 mol Relación de moles 58,7 g + 98 g 154,7 g + 2 g Relación de masas Masa H2 = 2 g H2 58,7 g Ni 58 g Ni x = 1,97 g H2 c) ¿Cuál es la masa de hidrógeno producida? 58 g Ni(s) + H2SO4(l) NiSO4 + H2(g) Ecuación balanceada 1 mol + 1 mol 1 mol + 1 mol Relación de moles 58,7 g + 98 g 154,7 g + 2 g Relación de masas Volumen H2 = 22,4 L H2 58,7 g Ni 58 g Ni x = 22,19 L H2 22,4 L Volumen Molar Normal d) ¿Qué volumen ocupará esa masa de hidrógeno si se la mide en CNPT? 58 g Ni(s) + H2SO4(l) NiSO4 + H2(g) Ecuación balanceada 1 mol + 1 mol 1 mol + 1 mol Relación de moles 58,7 g + 98 g 154,7 g + 2 g Relación de masas Masa NiSO4 = 154,7 g NiSO4 58,7 g Ni 58 g Ni x = 152,8 g NiSO4 e) Calcule la masa de la sal formada. 58 g X g 7) Cuando se calienta el nitrato de amonio, sólido cristalino y blanco, da lugar al óxido de dinitrógeno (gas incoloro) y agua. ¿Cuántos moles de N2O se producen al descomponerse 0,1 mol de NH4NO3? NH4NO3 (s) H2O + N2O (g) 1 mol 2 mol + 1 mol Relación de moles 80 g 36 g + 44 g Relación de masas Moles NH4NO3 = 1 mol N2O 1 mol NH4NO3 0,1 mol NH4NO3 x = 0,1 mol N2O NH4NO3 (s) 2 H2O + N2O (g) Ecuación balanceada 5/10/2021 4 8) ¿Qué masa de carbono se necesita para producir 100 kg de hierro a partir de óxido de hierro (III) en una reacción que de lugar a: a) monóxido de carbono? b) dióxido de carbono? C (s) + Fe2O3 (s) CO (g) + Fe (s) Ecuación química 3 mol + 1 mol 3 mol + 2 mol Relación de moles 36 g + 160 g 84 g + 112 g Relación de masas 3 C (s) + Fe2O3 (s) 3 CO (g) + 2 Fe (s) Ecuación balanceada Masa de C = 36 g C 112 g Fe 100000 g Fe x = 32142,9 g C 8) ¿Qué masa de carbono se necesita para producir 100 kg de hierro a partir de óxido de hierro (III) en una reacción que de lugar a: a) monóxido de carbono? b) dióxido de carbono? C (s) + Fe2O3 (s) CO2 (g) + Fe (s) Ecuación química 3 mol + 2 mol 3 mol + 4 mol Relación de moles 36 g + 320 g 132 g + 224 g Relación de masas 3 C (s) + 2 Fe2O3 (s) 3 CO2 (g) + 4 Fe (s) Ecuación balanceada Masa de C = 36 g C 224 g Fe 100000 g Fe x = 16071,4 g C 9) ¿Cuál es la masa máxima de metano (CH4) que puede quemarse si sólo se dispone de 1g de oxígeno? CH4 (g) + O2 (g) CO2 (g) + H2O (g) Ecuación química 1 mol + 2 mol 1 mol + 2 mol Relación de moles 16 g + 64 g 44 g + 36 g Relación de masas CH4 (g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (g) Ecuación balanceada Masa de CH4 = 16 g CH4 64 g O2 1 g O2 x = 0,25 g CH4 ¿Cómo funciona un sistema airbag? Audi y Volkswagen aseguran que el airbag frontal protege en más del 60% de los accidentes, reduciendo las lesiones graves de cráneo y daños en el tórax. Por su parte, la NHTSA (Administración Nacional de Seguridad de Carreteras) estadounidense, ha llegado a la conclusión que combinar el uso de los cinturones de seguridad y las bolsas de aire previene lesiones graves en la cabeza en un 75% de los casos y lesiones graves en el pecho en un 66%. Sensor de Choque Sensor de Choque Inflador Inflador Azida sódica Airbag Airbag N2 gas Características especiales La bolsa de aire no debe inflarse accidentalmente Los gases no deben ser tóxicos El gas debe ser frío para que no produzca quemaduras El gas debe obtenerse muy rápidamente (20 a 60 ms) Los productos químicosque genera la reacción deben ser de fácil manejo y estables en el tiempo 5/10/2021 5 Azida sódica(s) Sodio(s) + Nitrógeno(g) 2 mol 2 mol + 3 mol Relación de moles 2 NaN3(s) 2 Na(s) + 3 N2(g) --- --- + 3 (22,4L) Relación de volumen 2 (65g) 2 (23g) + 3 (28g) Relación de masas 130 g 46 g + 84 g --- --- + 67,2 L El gas Nitrógeno formado en esta rápida reacción llena el airbag durante una colisión. El airbag se llena en 1/20 th segundos luego de una colisión frontal (Pág 462 Whitten) En la actualidad las pastillas contienen azida de sodio, óxido de hierro (III), disulfuro de molibdeno y azufre. Así se logró una pastilla que se descompone rápidamente, produce un gas frío e inodoro (N2) y un residuo sólido inerte. (Pág 211 Petrucci)
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