Problemas quíica con soluciones, Ejercicios de Química

¡Descarga Problemas quíica con soluciones y más Ejercicios en PDF de Química solo en Docsity!

SEMINARIO. RELACIONES DE MASA EN LAS

REACCIONES QUÍMICAS

Bibliografía

R. Chang. “Principios Esenciales de Química”. McGraw-Hill. 2006.

Revisión de conceptos fundamentales

1.1. Masa atómica

1.2. Número de Avogadro y masa molar de un compuesto

1.3. Masa molecular

1.4. Composición porcentual de los compuestos y determinación

de la fórmula empírica y molecular

1.5. Reacciones y ecuaciones químicas

1.6. Reactivo limitante

1.7. Rendimiento de reacción

Número de Avogadro y masa molar de un compuesto

 Un mol es la cantidad de una sustancia que contiene tantas entidades

elementales como átomos hay exactamente en 12 g del isótopo de carbono-12. El número real de átomos es conocido con el nombre de número de Avogadro (NA )

23 N (^) A = 6.0221367·

 La masa molar de un compuesto se define como la masa por mol de sus especies químicas. Tiene unidades de gramos por mol.

En el caso del ácido sulfúrico, M (H 2 SO 4 ) = 98 g

Masa Molecular

Ejercicios: ¿Cuántos moles de Zn hay en 23,3 g de Zn? ¿Cuántos átomos de S hay en 16,3 g? ¿Cuál es la masa en gramos de un átomo de plata?

 Es la suma de las masas atómicas (en umas) en una molécula.

En el caso del ácido sulfúrico,

M (H 2 SO 4 ) = 2.1 uma+ 1. 32 uma+4.16 uma= 98 uma

 La masa molecular de un compuesto expresada en umas es lo mismo que la

masa molar de compuesto expresado en gramos.

1 molécula de H 2 O tiene una masa molecular de 18.02 umas 1 mol de H 2 O tiene una masa molar de 18.02 gramos

Determinación fórmula empírica y molecular

EJERCICIO:

5. El ácido ascórbico está formado por 40.92% de carbono, 4,58% de hidrógeno y 54.50% de oxígeno. Determine su fórmula empírica.

EJERCICIO:

6. Durante la actividad física, en los tejidos se forma ácido láctico (PM= 90.08 g/mol). El análisis elemental muestra que contiene 40% en masa de C, 6.71% en masa de H y 53.3% en masa de O. a) Determine la fórmula empírica del ácido láctico. b) Determine la fórmula molecular.

Reacciones y ecuaciones químicas

Una reacción química es el proceso en el cual una sustancia cambia para formar una o más sustancias nuevas.

REACTIVOS (transformación) formación de nuevos enlaces

reagrupamiento ruptura de enlaces

PRODUCTOS

Una ecuación química indica de forma simbólica los cambios que tienen lugar en una reacción química. Presentan la siguiente forma:

CH 3 CH 2 OH + 3 O 2 2 CO 2 + 3 H 2 O

Para estudiar las cantidades de reactivos y de productos que se necesitan o se producen en una reacción química se utiliza la estequiometría.

Reacciones y ecuaciones químicas

2H 2 + O 2 2H 2 O

+

2 moléculas de hidrógeno

1 molécula de oxígeno (^) 2 moléculas de agua

2CO +^ O^2 2CO 2

2 moléculas de CO 1 molécula de O 2 2 moléculas de CO (^2) 20 moléculas de CO 10 molécula de O 2 20 moléculas de CO (^2) 2 x 6,02·10^23 moléculas de CO

6,02·10^23

moléculas de O (^2)

2 x 6,02·10^23 moléculas de CO (^2) 2 moles de CO 1 mol de O 2 2 moles de CO (^2)

EJERCICIOS:

7. Un método comercial de obtención de hidrógeno consiste en hacer reaccionar el hierro y el vapor de agua.

a) ¿Cuántos moles de H 2 se pueden obtener si 42.7 g de Fe reaccionan con exceso de H 2 O? b) ¿Cuántos gramos de H 2 O se consumen cuando 63.5 g de Fe se transforman en Fe 3 O 4? c) Si se producen 7.36 moles de H 2 ,¿Cuántos gramos de Fe 3 O 4 se forman a la vez?

8. Se desean obtener 5 L de oxígeno, medidos a 15 ºC y 725 mmHg, por descomposición del clorato de potasio en oxígeno y cloruro de potasio. ¿Qué peso de clorato de potasio comercial que contiene 96.5% de KClO 3 es preciso utilizar?

Reacciones y ecuaciones químicas

3 Fe s ( ) + 4 H O l 2 ( ) → Fe O 3 4 (^) ( ) s + 4 H (^) 2 ( g )

Reactivo limitante

EJERCICIO

9. Una mezcla de combustibles usada en los albores de los lanzamientos de cohete se compone de dos líquidos, hidracina (N 2 H 4 ) y tetróxido de dinitrógeno (N 2 O 4 ), que se encienden al contacto para formar nitrógeno gaseoso y vapor de agua. ¿Cuántos gramos de N 2 gaseoso se forman cuando se mezclan 100 g de hidracina y 200 de tetróxido de dinitrógeno?

Rendimiento de la reacción

El rendimiento teórico es el máximo rendimiento posible y se calcula a partir de la ecuación ajustada. El rendimiento real (Cantidad de producto que realmente se obtiene en una reacción) es inferior al rendimiento real.

rendimiento real % Rendimiento= ·100% rendimiento teórico

Rendimiento porcentual o porcentaje de rendimiento

EJERCICIO

10. El carburo de silicio es un importante material cerámico (SiC) que se elabora permitiendo que la arena (SiO 2 ) reaccione a alta temperatura con carbón en polvo. También se forma monóxido de carbono. Cuando se procesan 100 g de arena se recuperan 51.4 Kg de SiC. ¿Cuál es el rendimiento porcentual de este proceso?