Quimica General EJERCICIOS UNIDAD 2

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2013 
 
QUÍMICA GENERAL 
Prof. Ruben Villamizar 
 
 
[GUÍA DE EJERCICIOS] 
 
 
UNIDAD 2 
Mol / Reacción química 
Balance de ecuaciones químicas. 
 
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UNIDAD 2 
 
EJERCICIOS 
 
 
1.- Para la reacción: Al + Cr2O3 Cr + Al2O3 ; determinar la cantidad de óxido de 
aluminio que se produce a partir de 145,65 lb de Cr2O3 
 
2.- ¿Cuantos superfosfato fertilizante, de formula CaH4(PO4)2 puede fabricarse partiendo de 
una tonelada de fosfato cálcico de 93.5 % de pureza?, la ecuación de reacción es: 
 Ca3(PO4)2 (s) + H2SO4 (ac) CaH4(PO4)2 (s) + CaSO4 (s) 
 
3.- ¿Cuántos gramos de FeS se necesitan para producir 450kg de Fe2O3? 
Con la siguiente reacción: FeS + O2 Fe2O3 + SO2 
 
4.- El zinc reacciona con el HC1 para producir ZnC12 e hidrógeno: 
Zn + HC1 ZnC12 + H2(g). 
Si se mezclan 56,0 g de Zn al 98,54% de pureza con un exceso de HC1. Calcular: 
a) masa de ZnC12. 
b) volumen de H2(g) en condiciones normales. 
 
5.- Al hacer reaccionar óxido nítrico con oxígeno se obtiene dióxido de nitrógeno, de 
acuerdo a la siguiente ecuación: 
 NO + O2 NO2 
Determine la masa de dióxido de nitrógeno al 98,85% de pureza, obtenido al hacer 
reaccionar 20 L de NO en condiciones normales 
 
6.- El bromo se puede obtener en el laboratorio por reacción del bromuro de potasio, el 
ácido sulfúrico y oxido de manganeso (IV), de acuerdo con la ecuación: 
KBr + MnO2 + H2SO4 HKSO4 + MnSO4 + Br2 + 2H2O 
Calcular las cantidades de KBr, MnO2 con un 92,5 % de pureza, y H2SO4 al 60 % que se 
necesitan para obtener 60.0 g de Br2. 
 
7.- Al calentar sulfuro de hierro (II) en oxigeno gaseoso se produce óxido de hierro (III) y 
dióxido de azufre. Determine la masa de óxido de hierro (III) al 98,75% de pureza, 
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producido al hacer reaccionar 240 g de sulfuro de hierro (II) de 87.2 % de pureza en exceso 
de oxígeno. FeS + O2 Fe2O3 + SO2 
 
8.- El ácido oxálico H2C2O4 , es una sustancia tóxica que se encuentra en las hojas de 
espinaca, este compuesto se extrae de ellas y se mezcla con hidróxido de potasio KOH para 
obtener oxalato de potasio más agua. Mediante la siguiente reacción. 
 H2C2O4 + KOH K2C2O4 + H2O 
Si se tienen 4 guacales de hojas de espinaca de 30kg y cada kilogramo de espinaca tiene 
0,25 kg de ácido oxálico al 95,5% de pureza, calcular 
a) ¿Cuántos kg de oxalato de potasio se obtiene? 
b) ¿Cuántos ml de agua se obtiene, densidad del agua 1 kg/L? 
 
9.- El nitrógeno en presencia de hidrogeno reaccionan para producir amoniaco según la 
reacción: N2 (g) + H2 (g) NH3 (g) 
Si se mezclan 35 L de nitrógeno gaseoso en condiciones normales de presión y temperatura 
con suficiente hidrogeno, calcular. 
a) ¿Cuántas libras de NH3 se forman? 
b) ¿Cuántos L de hidrogeno gaseoso son necesarios para la cantidad mezclada de N2(g)? 
 
10.- Calcule la cantidad de gramos de Nitruro de Magnesio que se necesitan para producir 
2,45 L de gas Amoníaco a TPN. ¿Cuántos moles de Hidróxido de Magnesio pueden 
formarse? 
Mg3N2(S) + 6H2O(l) 3Mg(OH)2(ac) + 2NH3(g) 
 
 
11.- El fluoruro de estaño (II) es utilizado como aditivo en las pastas dentífricas como 
fuente de iones fluoruros contar las caries. Esta sal se prepara por la siguiente reacción: 
Sn + HF SnF2 + H2(g) 
 Si se hacen reaccionar 300g de estaño con 300g de fluoruro de hidrógeno, calcular: 
a) La masa del reactivo en exceso. 
b) La cantidad de fluoruro de estaño producido. 
c) El rendimiento teórico. 
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d) La cantidad de fluoruro de estaño obtenido si la reacción tiene un rendimiento del 90%. 
 
12.- El acetileno (C2H2), el cual se utilizaba como combustible en las lámparas de carburo, 
se puede obtener a partir de la reacción: 
CaC2 + H2O C2H2(g) + Ca(OH)2 
Si se hacen reaccionar 32,6g de CaC2 con 35,7g de H2O, calcular: 
a) La masa del reactivo no limitante. 
b) El volumen de acetileno producido en condiciones normales. 
c) El rendimiento de la reacción si realmente se producen 9.956 L de acetileno 
d) La masa de agua que se debe agregar a una cantidad suficiente de CaC2 para producir 10 
L de acetileno en condiciones normales. 
 
13.- Por reducción del mineral cromita, al reaccionar con coque, se obtiene hierro y cromo 
que se pueden utilizar en la industria del acero: 
FeCr2O4 + C Cr + Fe + CO(g) 
Determina: 
a) ¿Qué masas de cromo y de hierro en libras se producirán reaccionar completamente 5ton 
de FeCr2O4? 
b) Si se mezclan para hacerlos reaccionar, 8000kg de FeCr2O4 con 5000Kg de carbono, 
¿Cuál sustancia queda sobrante y en qué cantidad?.¿Cuál es el reactivo limitante? 
c) ¿Cuántos Kg de hierro y de cromo se producen? 
d) ¿Qué volumen se producirá de monóxido de carbono en condiciones normales? 
 
 
 
14.- El cisplatino [ Pt(NH3)2Cl2 ] , que es una agente anti cancerígeno que se utiliza para 
tratar tumores sólidos, se prepara haciendo reaccionar al amoniaco con el tetracloroplatino 
de potasio. Suponga que 10g de K2PtCl4 reaccionan con 10g de NH3 de acuerdo a la 
siguiente reacción: 
 K2PtCl4 + NH3 Pt(NH3)2Cl2 + KCl 
a) ¿Cuantos gramos de cisplatino se forman? 
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b) Si se utilizan 20µg de cisplatino por cada ml de tumor y cada tumor tiene 2 cm de radio 
aproximadamente (suponga que un tumor es una esfera) y cada paciente en la unidad 
cancerígena tiene 2 tumores. ¿Cuántos pacientes son tratados? 
 
15.- El nitrato de amonio es una sal que se descompone en forma explosiva, tal como se 
representa en la siguiente ecuación química: 
 NH4NO3 N2 + O2 + H2O 
 ¿Cuántos g de cada producto resultante se obtendrá al descomponerse 80g de NH4NO3? 
 
16.- Se hacen reaccionar 457,89 lbm de CuS con 512,45 lbm de HNO3 según la siguiente 
reacción: 3CuS + 8 HNO3 Cu(NO3)2 + 3S + 2NO(g) + 4 H2O 
Calcular: 
a) La masa del reactivo no limitante. 
b) ¿Cuántos gramos de Nitrato de Cobre (II) y de Azufre se producen?. 
d) ¿Qué volumen de monóxido de nitrógeno se producen en condiciones normales? 
e) ¿Qué volumen de agua se producen si su densidad es 1000 kg/m3? 
 
17.- El óxido de hierro (III) reacciona con coque en los altos hornos de la siderúrgica del 
Orinoco (SIDOR), para producir hierro fundido y monóxido de carbono, según la siguiente 
reacción: 
 Fe2O3 + C Fe + CO, 
Calcular: 
a) ¿Cuantas libras de hierro se pueden producir a partir de 3 ton de óxido de hierro (III) 
b) si el porcentaje de la reacción es del 95,50 % cual es el rendimiento real de la reacción. 
 
 
18. El cloro que se emplea en los sistemas de purificación del agua se obtiene 
industrialmente por descomposición electrolítica del agua del mar mediante la reacción 
química representada por la siguiente reacción: 
NaCl + H2O NaOH + H2 + Cl2(g) 
Si se hacen reaccionar 5 ton de Cloruro de sodio con 6 ton de agua. Calcular: 
a) El reactivo limitante y la masa que sobra del reactivo en exceso. 
b) ¿Qué volumen de cloro se producen en condiciones normales? 
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c) ¿Qué masa de cloro se produce? 
d) Si cada cilindro de retención de cloro se llena con 2000lb. ¿Cuántos cilindros se llenan 
con el rendimiento teórico? 
 
19.- La empresa Gas for Life.C.A produce oxígeno y nitrógeno gaseoso para uso comercial 
a partir del calentamiento del nitrato de potasio. Si la empresa compra sacos de 89,7945 kg 
de KNO3 a un precio de 2,5$ el kg y si en una horaconsume 20 sacos, calcular, la ganancia 
total de la empresa si vende cada kg producido de los tres productos en 12$. 
Ganancia total = Producción – Gasto 
MKNO3 = 101,103 ; MK2O = 94,195 ; MN2 = 28,016 ; MO2 = 31,998 
 KNO3(s) K2O + N2(g) + O2(g) 
 
20.- Las bolsas de aire son infladas con nitrógeno gaseoso N2, el cual se obtiene a partir de 
una rápida reacción entre la azida de sodio, NaN3, y el oxido de hierro (III), Fe2O3. Tan 
solo se requieren 0,2888 lb de NaN3 para llenar una bolsa de aire. Calcular: 
a) ¿Cuál es el volumen en condiciones normales que se produce de nitrógeno gaseoso? 
b) ¿Cuántos gramos de Na2O se forman? 
c) si se forman realmente 83,47g de Na2O ¿Cuál es el rendimiento de la reacción? 
d) Morgan Motor Company Ltd. es una empresa de automóviles británica si La 
producción anual es de 650 carros teniendo dos bolsas de aire por carros cuantas toneladas 
de N2 se produciría al llenarse todas. 
 NaN3(s) + Fe2O3(s) Na2O(s) + Fe(s) + N2(g) 
 
21.- El butano (C4H10) gaseoso se comprime y se usa como combustible líquido en 
encendedores desechables de cigarrillos y en estufas ligeras de campamento. Suponga que 
la estufas es un cilindro de radio 12,75cm y de altura 17cm, densidad 0,579 g/mL. Calcular: 
 a. ¿Cuántos lbm de oxigeno se necesitan para quemar completamente el butano 
 b. ¿Cuántos lbmoles de CO2 se forman cuando arde todo el butano 
 C4H10 (g) + O2 CO2 + H2O 
 
22.- La combustión de la gasolina en un motor al entrar en contacto con el aire se produce 
monóxido de carbono y agua que se evapora por el calor del motor. La reacción es: 
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2C8H18 (l) + 17O2(g) 16CO (g) + 18H2O(l) 
 a. ¿Cuántos kilogramos se obtienen de CO con 0,85 kg de C8H18 ,suficientes para 
hacer trabajar un motor durante 5 horas continuas? 
b. Si en un motor trabaja de 4pm a 5am, continuamente ¿Cuantas garrafas de gasolina se 
usaron si cada garrafa contiene 5 L de gasolina de densidad (0,703 kg/L)? 
M(C8H18) = 114,232 ; M(CO) = 28,01 
 
23.- La nitroglicerina, cuyo nombre IUPAC es 1,2,3-trinitroxipropano, es un compuesto 
orgánico, que se obtiene mezclando ácido nítrico concentrado, ácido sulfúrico y glicerina. 
Su fórmula molecular es C3H5(NO3)3. El resultado es altamente explosivo. Es un líquido a 
temperatura ambiente, lo cual lo hace altamente sensible a cualquier movimiento, haciendo 
muy difícil su manipulación, aunque se puede conseguir una estabilidad relativa 
añadiéndole algunas sustancias, como el aluminio. Usualmente se transporta en cajas 
acolchadas a baja temperatura para disminuir el riesgo de explosión, ya que si sobrepasa los 
41°C (temperatura límite estimada) se produce una reacción muy violenta debido a la 
agitación intermolecular produciendo dióxido de carbono, agua, oxígeno y dióxido de 
nitrógeno en forma gaseosa a CNPT. Si reaccionan a 750 lbm al 98,5 % de pureza a una 
temperatura de 60°C. Calcular 
a) ¿Cuántos gal US de dióxido de carbono (CO2)? 
b) Si se producen 5400 lbm de H2O. ¿Cuántos gramos impuros de nitroglicerina 
reaccionaron? 
 C3H5(NO3)3 (l) CO2(g) + H2O(g) + O2(g) + NO2(g) 
 
24.- Se tienen 350 nmol de SO2Cl2 . Calcular: 
 a.- Número de moléculas presentes. 
 b.- Número de kg y lbm presentes en esta muestra. 
 c.- Número de gramos por molécula. 
 
25.- Se tiene 80 slugs de Alcohol amílico CH3(CH2)4OH. Calcula: 
 a.- Numero de moles de moléculas. 
 b.- Número de moléculas presentes. 
 c.- Masa en gramo de una molécula. 
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 d.- Número de átomos de cada elemento en la fórmula. 
 
26.- En un recipiente hay 2,68.1022 moléculas de permanganato de potasio heptahidratado 
KMnO4.7H2O. Determinar 
 a.- Numero de moles de moléculas. R: 4,4518.10-2 moles de moléculas 
 b.- Masa de la cantidad de moléculas. R: 12,6492 g 
 c.- Moles y lbmoles de átomos de cada elemento en la fórmula. 
 
27.- Se disponen de 35 lb de sacarosa C12H22O11. Calcular 
 a.- Numero de lbmoles y kmoles de moléculas. R 0,1023 lbmol y 4,6403.10-2 kmol 
 b.- Número de moléculas presentes. 2,7935.1025 moléculas 
 c.- Masa en gramo de una molécula. 5,6832.10-22 g/molécula 
 
28.- La hexanediamina es un polímero de condensación de formula H2N – (CH2)6 – NH2 
conocido como nilón 66 el cual es usado para la elaboración de medias, cables, telas, 
cordeles para pescar, etc. 
 Si se tienen 4 megagramos (Mg) de este compuesto. Calcular: 
a) Número de lbmoles de molécula. 
b) Moleculas presentes. 
c) Toneladas/moléculas. 
 
 
 
 
 
 
30. Balancear por el método de tanteo las siguientes ecuaciones químicas. 
1. SO2 + O2 SO3 
2. KrF2 + H2O Kr + O2 + HF 
3. NH3 + O2 NO + H2O 
4. Fe2S3 + O2 Fe2O3 + SO2 
5. HClO4 + P4O10 H3PO4 + Cl2O7 
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6. NH4NO3 N2O + H2O 
7. C2H4 + O2 CO2 + H2O 
8. N2 + H2 NH3 
9. UO2 + HF UF4 + H2O 
10. NH4NO3 N2 + O2 + H2O 
11. NaBH4 + BF3 B2H6 + NaBF4 
12. N2O4 + N2H4 NO + H2O 
13. B2O3 + NaOH Na3BO3 + H2O 
14. (CN)2 + H2O H2C2O4 + NH3 
15. Mg + HNO3 H2 + Mg(NO3)2 
16. C2H4O2 + PCl3 C2H3OCl + H3PO3 
17. SiCl4 + H2O SiO2 + HCl 
18. Fe(OH)3 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + H2O 
19. CaCO3 + H3PO4 Ca3(PO4)2 + CO2 + H2O 
20. Al + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2 
21. P4O10 + H2O H3PO4 
22. C3H8 + O2 CO2 + H2O 
23. Na2O+ P4O10 Na3PO4 
24. PCl5+ H2O H3PO4 + HCl 
25. Sb2O3 + NaOH NaSbO2 + H2O 
26. Fe2(SO4)3 + KSCN K3Fe(SCN)6 + K2SO4 
 
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27. P4O10 + Mg(OH)2 Mg3(PO4)2 + H2O 
28. K + KNO3 K2O + N2 
29. Re2O8 + H2S Re2S7 + H2O + S 
 
30. Na2CO3 + FeCr2O4 + O2 Fe2O3 + Na2 Cr2O4 + CO2 
 
31. FeCl3 + K4Fe(CN)6 Fe4[Fe(CN)6] + KCl