CALCULOS

L E. S. SANTO DOMINGO 20 DE BACHILLERATO

RELACION DE PROBLEMAS DE OUIMICA TEMA 1

Lev de la composición constante

1.1 .- Un g de hierro reacciona con un g de azufre y se produce 1,57 g de sulfuro, quedando azufre sin reaccionar. Si 1,31 g de hierro reaccionan con 0,63 g de azufre: a) ¿Quién quedará en exceso?. b) ¿Qué cantidad de sulfuro se forma?. c) ¿Cuál es la composición centesimal del sulfuro?.Soluc.:hierro; 1.73 g; 36.42% y 63.5%.

2.1.- Si el amoniaco tiene un 82,3% de nitrógeno y un 17,7% de hidrogeno, ¿cuánto amoniaco podremos obtener si disponemos de 8,5 g de nitrógeno y 2,2 g de hidrógeno? Soluc.:l0,33g

Ley de las Proporciones múltiples

3] .- En una muestra de óxido de cromo de 12.4 g hay 9.5 g de cromo, y en otra de 16.9 ghay 11 .7 g de cromo. a) ¿Se trata del mismo compuesto?. b) Si no, ¿se cumple la ley de lasproporciones múltiples?Soluc.:no; si

4.1 .- En la tabla siguiente se dedujo: a) Uno de los análisis era incorrecto, ¿cuál?; b) dos de los cinco compuestos eran en realidad uno mismo ¿cuales?

A B C D EgX 2.43 2,43 1.62 L62 4.86gY 1.42 2.84 1.52 1,42 4,26Soluc.: e, D y E

Ley de los pesos de combinación

5.1 .- En un compuesto de azufre e hidrógeno se combinan 13,232 g de azufre con 0.832 g de hidrogeno. En otro compuesto de azufre y cadmio se combinan 9.016 g de cadmio con 2.572 g de azufre. Halla el peso equivalente del cadmio.Soluc.: 55.74

6.1 .- Una muestra de óxido de calcio, contiene 1,7118 g de oxigeno y 4,288 g de calcio. ¿Cuál es el peso equivalente del calcio?. Soluc.: 20,03

7.1.- Por oxidación de un gramo de metano se obtienen 2,743 g de dióxido de carbono. Analizando este compuesto se encuentra que contiene un 27,29% de carbono. Si el peso equivalente del hidrógeno es 1,008, calcula el peso equivalente del carbono en los dos compuestos.Soluc.: 3,003; 3,001

1. E. 5. SANTO DOMINGO 20 DE BACHILLERATO

Mol. Volumen molar. Número de Avogadro

8.1 .-a) Un kg de mercurio ¿cuántos at-g son?; b) ¿Y un kg de azufre?. Soluc. :4.98; 31.259.1 ¿Cuál de las siguientes cantidades contiene mayor número de átomos de oro:26,02 gv~ 0,15 at-g; 4.98.1022 átomos.Soluc: 0. 1 5 at-g

10.1 .- Las moléculas de azufre en estado sólido tienen 8 átomos. Halla a) ¿Cuántos moles son 21,8 gr?. b) ¿Cuántos g son 0,56 moles de átomos. c) Número de átomos contenidos en 1 mg de azufre.Soluc.:0,085; 17,95; I,88.IO’9

11.1.- Calcula los gramos de oxigeno que hay en una habitación de 4,8 x 3,5 x 2,2 m a 200C y 751 mmHg si el aire contiene un 21% en volumen de oxigeno.Soluc.:1 0200,8 g.

12.1.- a) ¿Cuál es el peso en gramos de una molécula de nitrógeno?. b) ¿Qué número de moléculas hay en 5 mg de nitrógeno en condiciones normales. c) ¿Qué numero de moléculas hay en 5 mg de nitrógeno a 200 0C y 1,5 atai?.Soluc.:4,65. 1023; 1,07.1020; igual

13.1.-Un elemento gaseoso esta formado por dos isótopos naturales de masas 35.0 y 37.0. Si la masa que figura en el sistema periódico es de 35.5 y el número atómico 17: a) ¿Qué porcentaje de cada. isótopo hay en la mezcla natural?. b) ¿En qué se diferencian ambos isótopos?. c) ¿De qué elemento se trata?; d) Si dicho elemento se encuentra encerrado en un recipiente de 2 litros a 3 atm y 298 0K, ¿cuántos gramos, moléculas y moles de dicho elemento habrá en el recipiente?Soluc.:75%-25%; 1 7.4g; 1,47. i023 0,245 moles.

14.1 .- Una gota de ácido sulfúrico ocupa 0,025 ml. Si la densidad del mismo es 1,98 1 gr/mI, calcula el número de moléculas de ácido sulfúrico que hay en la gota y el número de átomos de oxigeno que se encuentran presentes en la misma. ¿Cuánto pesa una molécula de ácido sulfúrico?.Soluc.:3,04.l020 12,16. 1020; 163 lO~22

Formulas Qttimicas

a) Proporciones

15.1.- 13,2 gramos de dióxido de nitrógeno: a) ¿Cuántos moles son?. b) ¿Cuántos at-g de nitrógeno y oxigeno hay en dicha cantidad?.Soluc. :0,29; 0.29 y 0,58.

16.1 .- ¿Cuántos moles de iones nitrato hay en 20,81 g de nitrato de magnesio?. Soluc.: 0.28

17.1 .- ¿Cuántos moles de sulfato de magnesio heptahidratado hay en una muestra de 25,7 g del mismo?. Y ¿cuántos de agua?. Soluc.:0,104; 0,73


b) Composición centesimal

18.1 .- Calcula la composición centesimal del carbonato de bario.Soluc.:6.1% 24.3% y 69.00

c) Cálculo de fórmulas

19.1 .-E1 acetato de etilo tiene un 54.5% de carbono, un 9.1% de hidrógeno, y el resto de oxigeno. El espectrómetro de ¡nasas da 88. Hallar su formula molecular.Soluc. : C41-1807.

20.1 .- En 4,83 g de un hidrocarburo gaseoso hay 4,14 g de carbono. Halla su fórmula molecular si esos gramos de hidrocarburo ocupan 2,80 litros a 18 0C y 740 mm Hg. Soluc. :C3 116

21.1.-Una sustancia orgánica contiene carbono, hidrogeno y oxigeno. Al quemarla el carbono se oxida a dióxido de carbono y el hidrógeno a agua. Un gramo de dicha sustancia forma 0,9776 g de dióxido de carbono y 0,2001 g de agua. El peso molecular es de 90, halla su fórmula.Soluc. : C2H204.

22.1 .- 1.5 g de un compuesto orgánico formado por C, H y 0, se queman en exceso deoxigeno produciendo 2,997 g de dióxido de carbono y 1,227 g de agua. Sabiendo que a 27 0Cy 750 mm Hg el compuesto, gaseoso, tiene una densidad de 1,77 g/l, calcula la fórmulamolecular de dicho compuesto.Soluc.: C21140

23.1.- El hierro forma tres compuestos de fórmula Fex(CO)y. Se tiene una muestra de uno de ellos. Para identificarla se queman 1,256 g de muestra y se recogen 0,598 g de óxido de hierro(JIJ) y 1,3 17 gr de dióxido de carbono. Además, se logra determinar la masa molar del compuesto resultando 504 g/mol. Calcular la fórmula empírica y los valores de x e y.

Gases ideales. Ecuación de estado.

24.1. - A 75 0C y 640 mm Hg 0,908 gr de una sustancia ocupa en estado gaseoso 530.8 ml ¿Cuál es su peso molecular?Soluc.: 58

25.1 .- A 23 0C y 738 mm Hg la densidad del cloruro de hidrógeno es 1,46 gil. Calcula su peso molecular.Soluc. 36.5

26.1.- El volumen observado de una cantidad de gas a 10 0C y 750 mm Hg es de 240 litros. Halla el volumen que ocupara si la temperatura aumenta a 40 0C y la presión disminuye a 700 mm Hg


Mezcla de gases Ideales. Lev de Dalton.

27.1 .- Un recipiente de 1,16 litros contiene 1,4 g de alcohol etílico (etanol) a 250 0C. Si se inyectan 0,3 g de acetona (propanona), calcular la presión interior inicial y final.Soluc.: 1,11 atm; 1,29 atm.

28.1.- En un recipiente de 10 litros se mezclan 6.011 gramos de hidrógeno con 8.645 g de oxígeno, y se calienta a 300 0C. Calcula la presión total de la mezcla.Soluc.: 15,39 atm.

29.1. - Conectamos mediante una llave dos recipientes: uno de 3 litros que contiene oxigenoal95 mmHg y el otro de 2 litros con nitrógeno a 530 mm Hg. Determina la presión final y la fracción molar de oxigeno, suponiendo que no hay variación de temperatura. Soluc.: 329 mm Hg; 0.35

30.1 .- Se ha obtenido en el laboratorio una muestra de 10 litros de una mezcla de hidrogeno y dióxido de carbono a O 0C y 1,7 atm., determinándose que la presión parcial de dióxido de carbono era de 0,5 atm. Después se elimino el dióxido de carbono y el gas resultante se comprimió hasta 1 litro a 2 73 0C.Calcula: a) el número de moles de dióxido de carbono en la mezcla inicial; b) la presión final del gas hidrógenoSoluc: 0,223; 24 atm.

31.1. - Una mezcla de nitrógeno y oxigeno conteniendo un 40% en peso de nitrógeno está a270 0(2 y 700 mm Hg. Calcula: a) presión parcial de cada gas; b) densidad absoluta de lamezcla a las condiciones dadas.Soluc.:302,4 mm, 397.6 mm; 0, 6268 g/l.

32.1 .- Un recipiente de 25 dm3 contiene exclusivamente propano y oxigeno a 298 0K. Las presiones parciales son, respectivamente, de ~ Pa y iü~ Pa. a) Calcula la composición de la mezcla expresada en porcentaje en peso. b) Si se inicia la reacción de combustión, y una vez finalizada completamente se enfría a 298 0K calcular la presión total.Dato: 1 atm= 1,013.10~ Pa.Soluc: 87.9%, 12,l%.8. lO~ Pa

33.1.- Sl se recogen sobre agua (a saturación) 85 ml de oxigeno a 23 0(2 y 770 mm Hg calcula el volumen de oxigeno seco en condiciones normales. Presión de vapor del agua a 23= 21,1 mm Hg. Soluc.: 77.2 ml

34.1 .- Se han obtenido 0.26 g de oxigeno a 1 80(2 y 748 mm Hg. Si dicho oxigeno se recoge sobre agua. en condiciones de saturación y a la misma presión y temperatura, ¿qué volumen se obtendrá?.Presión de vapor de agua a 18 0C 1 5,5 mm Hg Soluc. : 0,20 1 L


Disoluciones

35.1.- Se toman 2 g de hidróxido de calcio y se disuelven en 200 cc de agua. La densidad resultante es de 1,05 gIml. Calcular la concentración de la disolución en: % en peso; fracción molar; gil; molaridad; normalidad; molalidad.Soluc.: 0.99%, 0.024; 10.42; 0.14; 0.28; 0.27

36.1. Calcula los ml de ácido clorhídrico concentrado de densidad 1,19 g/ml y 36% de riqueza, que hemos de coger para preparar 0,5 litros de disolución 0,1 NSoluc.: 4,26 ml

37.1 .-6Cuántos gramos de ácido fosfórico se necesitan para preparar 150 ml de disoluciónO.2N, si se empleara en una reacción donde intervienen los tres hidrógenos.Soluc.: 0.98 gr

38.1.- Queremos preparar 10 litros de disolución de ácido sulfúrico 3 N y tenemos ácido sulfúrico del 99.77% y densidad 1,827 g/ml. ¿Qué volumen de éste último se deberá utilizar? Soluc.: 867,2 5 ml

39.1 .- Un volumen de 105 ml de agua se satura con amoniaco obteniéndose una disolución al30% y densidad 0,9 g/ml. Halla el peso de amoniaco disuelto y el volumen de disolución resultante.Soluc. :45 g; 166,67 ml

40.1- a) ¿Cuál será la Molaridad de una disolución que se ha formado disolviendo 2,26 g de sulfato de aluminio y potasio en agua hasta un volumen total de 50 ml?. b) ¿Cuál será la concentración total de cada ión?.Soluc: 0.175 M; 0.1 75M; 0.1 75M; 0.35M

41.1.- Se mezclan 120 ml de una disolución de ácido nítrico 0.2 M con 80 ml de disolución de ácido clorhídrico O. 1 M. Calcular la molaridad de la disolución resultante respecto de los iones hidrógeno, nitrato y cloruro.Soluc.:0.l 6M; 0.1 2M; 0.04M

Reacciones Ouímicas. Cálculos peso-peso

42.1 .- Por tostación de sulfuro de cinc se obtiene oxido del metal y dióxido de azufre. Si se disponen de 8,5 kg de sulfuro: a) ¿Qué cantidad de óxido se producirá? b) ¿Con qué peso de oxigeno reaccionará?.Soiuc.: 7106,2 g; 4190,4 g

43.1.- El peróxido de bario se descompone dando óxido de bario y oxigeno, ¿qué pérdida en% supone la descomposición?.Soluc.:9,4%

44.1 . - Una muestra de bromuro de galio de un gramo se disuelve en agua y se trata con nitrato de plata en exceso. Se forman 1,82 g de bromuro de plata. ¿Cuál es la fórmula más simple del bromuro de galio?.Soluc.: GaBr3


45.1.- Se disuelven en agua 0,775 g de una muestra que contiene sulfato de sodio y sulfato de potasio, y se añade después un exceso de cloruro bario, precipitando 1,167 g de sulfato de bario. ¿Qué cantidades de sulfato de sodio y de potasio componían la muestra original?. Soluc.: 0,424g y 0,351 g

46.1 . - Una muestra de aleación constituida por magnesio y cinc se quema totalmente en atmósfera de oxigeno. Partiendo del peso de 1 g la masa de óxidos resultantes es de 1,41 g ¿Qué composición porcentual tenía la mezcla original?.Soluc. :40%; 60%

Reacciones Químicas. Cálculos peso-volumen

47.1.- ¿Qué volumen de hidrogeno a 21 0(2 y 748 mm Hg podemos obtener si disponemos de14.3 g de aluminio y ácido clorhídrico en exceso?.Soluc.: 19,46 L

48.1. - El hidruro de calcio con agua produce hidróxido de calcio e hidrógeno. Calcula el volumen de hidrógeno a 20 0C y 745 mm Hg que se producirá a partir de 30 g de hidruro de calcio.Soluc.:35L

49.1 .- Se tratan con ácido sulfúrico diluido 2,81 g de un metal desconocido y se forman 560 ml de hidrógeno en condiciones normales. a) ¿Cuál es el peso de combinación del metal?. b) ¿Cuál es su peso atómico exacto si su peso atómico aproximado es de 100?. c) ¿Qué metal es?.Soiuc,: 56,2; 112,4; Cd

50.1.- Al reaccionar 2,158 gr de hierro con ácido sulfúrico se forma el sulfato de metal y se desprenden 982 ml de hidrógeno medidos a 25 0C y 730 mm Hg El sulfato formado ¿es ferroso o férrico?.Soluc.: Ferroso,

51.1. - Al tratar una muestra de 0,558 g de una aleación de cinc y aluminio con un ácido, se recogieran 609 ml de hidrógeno sobre agua a 15 0C y 746 mm Hg, ¿cuál es la composición de la aleación?. Dato: Presión de vapor del agua a 15 0(2 13 mm HgSoluc.:27.4% y 72,6.%.

Reacciones químicas. Cálculos volumen-volumen

52.1. - El sulfuro de hidrógeno se quema con oxigeno produciendo agua y dióxido de azufre (todos gases). a) Determina el volumen de oxigeno en c.n, necesario para quemar 20 litros de sulfuro de hidrógeno en iguales condiciones. b) ¿Que volumen de dióxido de azufre se obtiene a una presión de 70 cm de Hg y a 500 oC?.Soluc.: 301.; 61.5 1.

53.1.- Tenemos 10,4 1 de acetileno (Etino) en condiciones normales. ¿Qué volumen de aire a17 0C y 735 mm Hg se consumirá en su combustión?. El aire contiene 20% de oxígeno y 80%de nitrógeno en volumen.Soluc.: 142,8 1 de aire.1. E. 5. SANTO DOMINGO 20 DE BACHILLERATO

54.1. - 50 ml de una mezcla de hidrógeno, monóxido de carbono y metano se hacen estallar después de agregar 68,5 ml de oxígeno. Tras la combustión quedan 40 ml de una mezcla cuyo 70% es dióxido de carbono y el 30% de oxigeno en exceso. Hallar la composición de la mezcla inicial.Soluc.: 22 mi; 1 mi; 21 mi

55.1,- En un eudiómetro introducimos 30 ml de una mezcla de etano y etino junto con 120 ml de oxígeno. Mediante una chispa eléctrica provocamos la combustión. Después de condensar el vapor de agua y de que los gases recuperen las condiciones iniciales, queda un residuo de 81 mi, formado por dióxido de carbono y oxígeno. Calcuia la composición de la mezcla inicial.Soluc.:24 mi, 6 ml

Reacciones químicas.: Cálculos con pureza y rendimiento

56.1.-Halla la pureza de una muestra de sulfato de amonio, de la que tomados 13,162 g y tratados con exceso de sosa (hidróxido de sodio) hacen desprender 3,77 1. de amoniaco a 18 OC y742 mm Hg. En la reacción se obtiene además sulfato de sodio y agua.

Soluc.: 74,7%

57.1.- Una moneda de plata que pesa 5,82 g se disuelve en ácido nítrico. Se añade cloruro de

sodio y precipita toda la plata en forma de cloruro de plata. Se obtienen 7,20 g de precipitado.

Caicuia el porcentaje de plata en la moneda.

Soiuc.: 93. 1%.

58.1. - ¿Que cantidad de hidruro de calcio de un 87% en peso de pureza, se necesitará para obtener 2 m3 de hidrógeno a 250C y 720 mm Hg cuando este hidruro se descompone térmicamente?Soluc.: 3739 g

59.1. - Si a partir de 4,54 g de carbono se han obtenido 7,29 1. de monóxido de carbono a 220C y764 mm Hg, ¿cuál ha sido el rendimiento?.

Soluc.:78.9%.

60.1.- ¿Qué cantidad de etanol se producirá a partir de 4,25 kg de glucosa por fermentación, si el rendimiento es del 25%. La reacción produce además dióxido de carbono.Soluc.: 543 g

61.1 .- De un mineral argentífero que contiene un 12,46% de cloruro de plata(l), se extrae laplata con un rendimiento del 90,4%, La plata obtenida se transforma en aleación de plata

cuya ley es de 916 milésimas. Caicuia la cantidad de aleación que podrá obtenerse a partir de

2750 kg de mineral.

Soluc.: 254,4kg

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