GUÍA DE ESTUDIO N6 Reacciones químicas, estequiometría y soluciones (1)

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QUÍMICA GENERAL E INORGÁNICA
GUIA DE ESTUDIO N°6: REACCIONES QUÍMICAS, ESTEQUIOMETRÍA Y SOLUCIONES.
Tipos de reacciones químicas
1) Completar las siguientes ecuaciones químicas con los coeficientes que corresponda para que se encuentren balanceadas:
a) N2 (g) + H2(g) NH3 (g)ɸ
b) CaCO3 (s) CaO (s) + CO2(g)
c) Zn (s) + HCl (aq) ZnCl2 (aq) + H2(g)
d) AgNO3 (aq) + BaCl2 (s) Ba(NO3)2 (aq) + AgCl (s)
e) CH4 (g) + O2 (g) CO2 (g) + H2O (l) 
¿Qué tipo de reacción química se trata cada una de las anteriores?
Masa molar
2) Calcular la masa molar y molecular de las siguientes sustancias: 
a) PbI2		 b) Fe(OH)3 c) H2CO3 
d) Al2(SO4)3 		e) AlPO4 	f) NaHCO3
g) Ba(NO3)2 		h) KMnO4	h) NH4H2PO4
Mol – Volumen molar
3) Indicar el número de moles presentes en:
a) 20 g de Hidrógeno
b) 36 g de agua
c) 1,7 g de amoníaco
d) 1 g de NaOH
4) Calcular el número de moléculas presentes en:
a) 8 moles de flúor
b) 2 moles de hidrógeno
c) 32 g de O2
5) Calcular el volumen ocupado por los siguientes gases en CNPT:
a) 5 moles de moléculas de CO2
b) 142 g de Cl2
c) 40 g de SO3
Estequiometría
6) a) Calcular el número de moles de H2 y O2 necesarios para producir 7 moles de H2O. 
b) ¿A cuántos Litros de gas corresponden los moles de H2 calculados en condiciones normales de presión y temperatura (CNPT, P = 1 atm y T = 273 K)? 
c) El número de moléculas de agua que se forman al reaccionar 0.562 moles de gas O2. 
d) ¿Cuántos gramos de Oxígeno se necesitan para generar 21 moles de agua, mediante reacción con H2 en exceso? 
7) Considerar la reacción de síntesis de óxido de aluminio (o alúmina) a partir de Al sólido y O2 gaseoso. A continuación se muestran algunas ecuaciones químicas: 
1. Indicar cuál de las siguientes corresponde a la ecuación correctamente balanceada:
· 4 Al (s) + O2 (g) 2 Al2O3 (s)
· 2 Al (s) + 3 O2 (g) Al2O3 (s)
· 4 Al (s) + 3 O2 (g) 2 Al2O3 (s)
· 3 Al (s) + 2 O2 (g) 3 Al2O3 (s)
1. En función a la respuesta anterior completar la siguiente tabla, respecto a las proporciones de las especies reaccionantes. Tengan en cuenta los estados de agregación.
	Cantidad
	Al
	O2
	Al2O3
	Moles
	
	
	
	Masa
	
	
	
	Moléculas
	
	
	
	Volumen
	
	
	
 *Recordar que 1 mol equivale a 6,023 x 1023
1. Determinar el número de moles necesarios de O2 para reaccionar completamente con 0,75 moles de Al.
1. Determinar la masa de Alúmina (Al2O3) generada si reaccionan completamente 25 g de Al con una cantidad suficiente de O2.
8) Analicemos una reacción de descomposición muy común, como lo es la del ácido carbónico: Este ácido se encuentra en solución acuosa, y cuando las condiciones de pH o temperatura se modifican, el mismo puede descomponer dando lugar a un gas y un líquido, ambos incoloros, como puede verse en la reacción siguiente. 
1. Balancear la ecuación química: 
H2CO3 (ac) H2O (l) + CO2 (g) 
1. ¿Cuántos gramos de agua líquida se generan por la descomposición de 2 moles de ácido carbónico? ¿A cuántas moléculas de agua corresponde dicha masa?
1. En CNPT, ¿Qué volumen de anhídrido carbónico (CO2) se genera por descomposición de 124 g de ácido? 
 9) Descomposición térmica del hidróxido férricoɸ
2 Fe(OH)3 (s) Fe2O3 (s) + 3 H2O (g)
1. Determinar la masa de Fe2O3 que se generará si se descomponen 100 g del hidróxido correspondiente.
1. Calcular el número de moléculas de agua que se generan si se descomponen 75,5 g de Fe(OH)3
1. ¿Qué volumen ocupará el agua generada cuando se formen 320 g de Fe2O3?
10) Balancear la siguiente reacción de desplazamiento simple:
AgNO3(aq) + Mg(s) Mg(NO3)2 (aq) + Ag (s)
1. ¿Cuál es la masa de Ag que se genera por reacción de 6.5 x 1023 átomos de Mg? 
1. Determinar la masa de magnesio necesaria para reaccionar con 0.955 moles de AgNO3. 
11) Considerar la siguiente reacción: 
2 KI (aq) + Pb(NO3)2 (aq) 2 KNO3 (aq) + PbI2 (s)
1. Si se producen 175 g de ioduro de plomo (II): ¿Cuántos moles de KNO3 se producirán? 
1. Si reaccionan 0.455 moles de ioduro de potasio: ¿Qué masa de ioduro de plomo será producida? 
12) 53 g de carbonato de sodio reaccionan con ácido nítrico para producir nitrato de sodio, agua y dióxido de carbono. Determinar:
1. Los gramos de nitrato de sodio producidos.
1. El número de moles de CO2(g) producidos.
1. Los gramos de agua obtenidos.
13) ¿Cuántos moles de dióxido de azufre se pueden producir cuando se queman 14,43 g de azufre? Considerar que al “quemar” un determinado compuesto se hace referencia a la reacción de combustión del mismo con el oxígeno del aire (O2) 
14) Cuando se calientan carbonatos a altas temperaturas se forma dióxido de carbono. Este proceso se usa en la industria para obtener cal viva (CaO) a partir de caliza (CaCO3). Calcular el volumen, en CNPT, de dióxido de carbono producido al descomponerse 10 g de carbonato de calcio. 
15) Cuando se trata óxido férrico con ácido sulfúrico se produce sulfato férrico y agua.
1. ¿Cuántos gramos de sulfato férrico se obtendrán a partir de 63,84 g de óxido férrico?
1. ¿Cuántos moles de agua se formarán? 
Reactivo limitante
16) Un fabricante de bicicletas tiene 5350 ruedas, 3023 cuadros y 2655 manubrios.
a) ¿Cuántas bicicletas pueden fabricarse usando estos componentes?
b) ¿Cuántos componentes de cada tipo sobran?
c) ¿Qué componente es el limitante de la producción?
17) Una muestra de 26 g de KOH reacciona con 15 g de H2SO4 para producir K2SO4 y H2O. ¿Cuál es el reactivo limitante?
18) Considerar el caso siguiente, en el que se colocan en un reactor 2,5 g de N2 (g) con 8 moles de H2 (g). Determinar qué sustancia es el reactivo limitante y los moles de NH3 que es posible producir mediante esta reacción.
19) El carburo de silicio es una sustancia dura que se usa comúnmente como abrasivo y se fabrica calentando SiO2 y C a altas temperaturas:
SiO2 (s) + C(s) SiC (s) + CO(g)
a) Balancear la ecuación química
b) ¿Cuál es el reactivo limitante y cuál está en exceso, si en un reactor se ponen 3,00 gramos de SiO2 (s) y 4,5 gramos de C(s)?
c) ¿Cuántos gramos de SiC (s) pueden formarse en las condiciones del ítem anterior? 
d) ¿Cuánto queda del reactivo en exceso después de que se consume totalmente el reactivo limitante?
Porcentaje P/P (% P/P)
20) Una solución de ácido clorhídrico (HCl) tiene una concentración de 37,9 %P/P. ¿Cuántos gramos de esta solución contendrán 5 g de ácido clorhídrico?
21) ¿Qué concentración en %P/P tendrá una solución preparada con 20,0 gramos de NaCl y 200 g de agua?
22) Se requieren 30 g de glucosa para alimentar a una rata de laboratorio. Si se dispone de una solución de glucosa (C6H12O6) al 5,0 %P/P, ¿Cuántos gramos de esta solución serán necesarios para alimentar a las ratas?
Porcentaje P/V ( % P/ V ) 
23) Se prepara una solución acuosa con 55,0 g de KNO3 , disolviendo la sal hasta completar 500 ml de solución. Calcule su concentración en % P/V.
24) Se obtiene una solución de concentración 33,5 % P/V. 
a) ¿Qué significa 33,5 % P/V?
b) ¿Qué densidad posee la solución si 100,0 ml de ella pesan 111,0 g? 
c) ¿Cuántos gramos de soluto habrá en 40,0 ml de solución?
d) Si se agrega agua a estos 40,0 ml de solución hasta completar 100,0 ml ¿Cuál será el % P/V de la solución resultante?
25) Se mezclan 40,0 ml de una solución de CuSO4, cuya concentración es de 67,0 % P/V, con 60,0 ml de otra solución de la misma naturaleza, cuya concentración es de 25,0 % P/V. ¿Cuál es la concentración de la nueva solución obtenida de la mezcla?
Porcentaje V/V ( % V/V)
26) Se prepara una solución acuosa con 55,0 ml de metanol (CH3OH), cuyo volumen total es de 500 ml. Calcule su concentración en % V/V.
27) Calcular el %V/V de una solución donde se mezclaron 322 ml de alcohol en 4,9 litros de agua
28) ¿Quién ingiere más alcohol?:
 Una persona A que toma una cerveza cuyo volumen es de 355 mL y su porcentaje de alcohol en volumen es de 5,3 % V/V. 
Una personaB que toma una copa de ron cuyo volumen es de 35 mL y su concentración de alcohol es de 39% V/V.
Molaridad
29) ¿Cuál es la concentración molar de una solución de HCl (ácido clorhídrico) que contiene 73,0 g de soluto en 500 cm3 de solución? Dato: 1,0 cm3= 1,0 ml
30) Calcule el número de moles de soluto en las siguientes soluciones:
a) 2.5 l de BaCl2 (cloruro de bario) 2,0 M.
b) 5.0 l de NaI (Ioduro de sodio) 0,53 M.
31) 3.50 l de una solución, contienen 41,7 g de MgCl2 (cloruro de magnesio). Calcule la molaridad de esta solución.
 32) Se desea preparar 500 ml de solución de ácido clorhídrico (HCl) 0,10 M a partir de un ácido comercial cuya densidad es 1,19 g/mL y su concentración 37,0 % P/P. Calcule el volumen del ácido que necesite para preparar esta solución.
Molalidad
33) 30 g de NaOH (Peso molecular: 40 g/mol), se disuelven en 240 ml de agua. Calcular la molalidad de la solución. (Dato: la densidad del agua es 1 g/ml).
34) Se dispone de una solución 0,6 m. ¿En qué masa de solvente se encontraran disueltos 75 g del soluto, sabiendo que su masa molar es de 25 g?
35) Se disuelven 15,0 g de etilenglicol (que se usa como anticongelante, de fórmulaC3H6O2), en 485 g de agua. Calcular la concentración molal. 
36) ¿Cuántos gramos de agua se deben adicionar a 85,0 g de glucosa (C6H12O6), para preparar una solución 2,0 m?
Normalidad
37) Calcule la normalidad de las siguientes disoluciones acuosas: 
a) 18,2 g de ácido sulfúrico (H2SO4) en 750,0 ml de disolución que se utiliza en reacciones en las cuales se reemplazan ambos protones. 
b) 14,1 g de Hidróxido de potasio (KOH) en 625,0 ml de disolución 
c) 0,900 g de hidróxido de calcio (Ca(OH)2) en 830,0 ml de disolución que se utiliza en reacciones en las cuales se reemplazan ambos oxhidrilos.
38) Calcule los gramos de soluto que se necesitan para preparar las siguientes disoluciones acuosas:
a) 350 ml de una disolución 0,0100 N de HCl
b) 145mL de una disolución 0,800 N de ácido fosfórico (H3PO4)
c) 400ml de una disolución 0,0200 N de Ca(OH)2
39) Calcule los ml de disolución acuosa que se requieren para tener los siguientes compuestos
a) 75,0 g de HNO3 a partir de una disolución 4,00 N
b) 1,85 g de Ba(OH)2 a partir de una disolución 0,0400 N
40) ¿Qué volumen de HCl 0,2 N se necesita para reaccionar totalmente con 20 ml de NaOH 0,35 N?
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	Química General e Inorgánica – 2023