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En el caso del cobalto, al estar formado por un único isótopo, la ...

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1<br />

<strong>En</strong> <strong>el</strong> <strong>caso</strong> d<strong>el</strong> <strong>cob<strong>al</strong>to</strong>, <strong>al</strong> <strong>estar</strong> <strong>formado</strong> <strong>por</strong> <strong>un</strong> <strong>único</strong> <strong>isótopo</strong>, <strong>la</strong><br />

masa d<strong>el</strong> <strong>cob<strong>al</strong>to</strong> natur<strong>al</strong> coincide con <strong>la</strong> d<strong>el</strong> <strong>isótopo</strong>:<br />

Ar (Co) = 58,9332 uma


1<br />

Ar(<br />

Ni)<br />

<strong>En</strong> <strong>el</strong> <strong>caso</strong> d<strong>el</strong> níqu<strong>el</strong> tendremos que hacer <strong>un</strong>a media pro<strong>por</strong>cion<strong>al</strong> a <strong>la</strong>s<br />

masas r<strong>el</strong>ativas de sus <strong>isótopo</strong>s y <strong>la</strong> ab<strong>un</strong>dancia r<strong>el</strong>ativa.<br />

57,<br />

9353<br />

68,<br />

274<br />

59,<br />

9332<br />

26,<br />

095<br />

Ar(<br />

Ni)<br />

60,<br />

9310<br />

100<br />

55,<br />

68<br />

1,<br />

134<br />

61,<br />

9283<br />

3,<br />

593<br />

63,<br />

9280<br />

0,<br />

904


2<br />

Vamos a aplicar <strong>la</strong> fórmu<strong>la</strong>:<br />

Ar<br />

% ab<strong>un</strong>dancia<br />

107,<br />

87<br />

106,<br />

905<br />

isotopo i<br />

106,<br />

905<br />

51,<br />

75%<br />

x<br />

masa<br />

100<br />

108,<br />

905 ( 100<br />

100<br />

y<br />

atómica<br />

108,<br />

905<br />

x)<br />

r<strong>el</strong>ativa<br />

48,<br />

25%<br />

isotopo<br />

i


3<br />

Moles de agua Molécu<strong>la</strong>s de<br />

agua<br />

3<br />

N( H2O) 3 mol H2O m( H2O) 3 mol H2O 1,3· 10 25<br />

23<br />

6,02 10 .<br />

1<br />

18 g H O<br />

24<br />

N( H) 1,8 10 moléc. H2O 1<br />

2<br />

molH O<br />

2<br />

Gramos de agua Átomos de<br />

hidrógeno<br />

moléc H O<br />

molH O<br />

2<br />

2<br />

54g H2O 2 at. H<br />

1 moléc. H O<br />

2<br />

250<br />

24<br />

1,8 10 .<br />

24<br />

3,6 10 at. H<br />

1,5 · 10 33<br />

moléc H O<br />

2


3<br />

Moles de agua Molécu<strong>la</strong>s de<br />

agua<br />

Gramos de agua Átomos de<br />

hidrógeno<br />

3 1,8·10 24 54 3,6·10 24<br />

21,58 1,3· 10 25 388,5 2,6·10 25<br />

13,9 8,3·10 24 250 1,67·10 25<br />

1,25·10 9 7,5·10 32 2,24·10 10 1,5 · 10 33


4<br />

mL<br />

g<br />

1<br />

mL<br />

1000<br />

litro<br />

1<br />

litro<br />

1<br />

dm<br />

1<br />

dm<br />

1000<br />

m<br />

1<br />

kg<br />

1<br />

g<br />

1000<br />

m<br />

kg<br />

1000<br />

3<br />

3<br />

3<br />

3<br />

O<br />

H<br />

molécu<strong>la</strong>s<br />

10<br />

67<br />

,<br />

1<br />

g<br />

18<br />

.<br />

molec<br />

10<br />

023<br />

,<br />

6<br />

O<br />

H<br />

g<br />

5 2<br />

23<br />

23<br />

2<br />

mL<br />

5<br />

en<br />

O<br />

H<br />

de<br />

g<br />

5<br />

mL<br />

5<br />

mL<br />

g<br />

1<br />

2


5<br />

1,<br />

0<br />

Lo <strong>único</strong> que hay que hacer es pasar los gramos de H<br />

a número de átomos de H, utilizando <strong>el</strong> factor de<br />

10<br />

6<br />

g<br />

6,<br />

023<br />

10<br />

1<br />

conversión:<br />

1 gramo de H = 6,023·10 23 átomos de H<br />

23<br />

g<br />

atomos<br />

H<br />

H<br />

6,<br />

02<br />

10<br />

17<br />

atde<br />

H.


6<br />

180 g C6H12O6<br />

100<br />

Para <strong>el</strong> C x 40,<br />

0%<br />

C<br />

72 g C x<br />

Para <strong>el</strong> H<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos <strong>la</strong> masa mo<strong>la</strong>r de <strong>la</strong> glucosa: 180 g/mol<br />

Ahora averiguamos <strong>el</strong> tanto <strong>por</strong> ciento en masa de cada <strong>el</strong>emento que<br />

forma parte de <strong>la</strong> glucosa<br />

180 g C6H12O6<br />

12<br />

g<br />

H<br />

100<br />

Para <strong>el</strong> O 100 – 40,0 – 6,7 = 53,3 % O<br />

x<br />

x<br />

6,<br />

7%<br />

H


7<br />

Todo <strong>el</strong> yodo se encuentra dentro d<strong>el</strong> yoduro. De los 103,2 g de<br />

yoduro <strong>formado</strong>, 94,2 g corresponden <strong>al</strong> yodo<br />

94,2<br />

I % 100 91,27%<br />

103,2<br />

9<br />

Mg%<br />

100 8,72% o simplemente 100 91,27 8,72%<br />

103,2


8<br />

Partimos de <strong>la</strong> misma cantidad de pirita y magnetita y vemos que muestra contiene<br />

más hierro.<br />

100 g de pirita (90% en FeS 2 ) 90 g de FeS 2<br />

119,9 gdeFeS 90gdeFeS<br />

2 2<br />

55,9gdeFe<br />

x gdeFe<br />

41,95gdeFe<br />

100 g de magnetita (85% en Fe 3 O 4 ) 85 g de Fe 3 O 4<br />

231,7gdeFe 3O4 85gdeFe 3O4 167,7gdeFe x gdeFe<br />

61,52g deFe<br />

Sacamos más hierro de <strong>la</strong> muestra de magnetita (más rentable)


9<br />

Cuando tenemos como dato <strong>la</strong> composición centesim<strong>al</strong> d<strong>el</strong> compuesto hay<br />

que dividir <strong>el</strong> <strong>por</strong>centaje de cada <strong>el</strong>emento entre su masa atómica r<strong>el</strong>ativa,<br />

C = 12, H = 1 y O = 16, y así, obtenemos <strong>la</strong> r<strong>el</strong>ación numérica entre los<br />

átomos d<strong>el</strong> compuesto.<br />

C<br />

H<br />

O<br />

40 <br />

3,<br />

3<br />

12<br />

6,<br />

7<br />

1<br />

53,<br />

3<br />

16<br />

6,<br />

7<br />

3,<br />

33<br />

F.M. = (F.E.) x<br />

Ahora hay que<br />

conseguir números<br />

enteros, es decir,<br />

sin decim<strong>al</strong>es. Para<br />

<strong>el</strong>lo dividimos cada<br />

<strong>un</strong>o de los<br />

resultados <strong>por</strong> <strong>el</strong><br />

número menor.<br />

donde<br />

x<br />

C<br />

H<br />

O<br />

M(<br />

F.<br />

M.)<br />

M(<br />

F.<br />

E.)<br />

<br />

3,<br />

3<br />

3,<br />

3<br />

6,<br />

7<br />

3,<br />

3<br />

3,<br />

3<br />

3,<br />

3<br />

¿?<br />

30<br />

1<br />

2<br />

1<br />

F.E. CH 2O<br />

M (F.E.) = 30


9 F.M. = (F.E.) x donde<br />

n<br />

m<br />

2,<br />

4<br />

x<br />

M(<br />

F.<br />

M.)<br />

M(<br />

F.<br />

E.)<br />

¿?<br />

30<br />

Para c<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> masa molecu<strong>la</strong>r de <strong>la</strong> formu<strong>la</strong><br />

empírica necesitamos los gramos y los moles<br />

10<br />

24·10<br />

-3<br />

M<br />

20<br />

molec<br />

gramos<br />

( F.<br />

M.)<br />

x<br />

6,<br />

023<br />

m<br />

n<br />

4<br />

1mol<br />

10<br />

24<br />

10<br />

M(<br />

F.<br />

M.)<br />

M(<br />

F.<br />

E.)<br />

23<br />

10<br />

4<br />

molec<br />

3<br />

g<br />

moles<br />

60<br />

30<br />

F.M. = C 2 H 4 O 2<br />

2<br />

4<br />

10<br />

4<br />

60 g/<br />

mol<br />

moles


10<br />

C<br />

H<br />

O<br />

48,<br />

7<br />

12<br />

8,<br />

1<br />

1<br />

43,<br />

2<br />

16<br />

Dividiendo <strong>el</strong> tanto <strong>por</strong> ciento de cada <strong>el</strong>emento entre su<br />

masa atómica r<strong>el</strong>ativa C = 12, H = 1 y O = 16, obtenemos <strong>la</strong><br />

8,<br />

1<br />

4,<br />

05<br />

2,<br />

7<br />

r<strong>el</strong>ación numérica de átomos<br />

Si dividimos <strong>por</strong> <strong>la</strong><br />

cantidad más pequeña,<br />

obtenemos <strong>la</strong> pro<strong>por</strong>ción<br />

que hay entre los átomos<br />

de los distintos<br />

C<br />

H<br />

O<br />

1,<br />

5<br />

3<br />

1<br />

H<br />

4,<br />

05<br />

2,<br />

7<br />

8,<br />

1<br />

2,<br />

7<br />

2,<br />

7<br />

<strong>el</strong>ementos: O 1<br />

2<br />

2<br />

2<br />

6<br />

2<br />

3<br />

. E . F<br />

C<br />

C<br />

3<br />

2,<br />

7<br />

H<br />

6<br />

O<br />

2<br />

M(F.E.) = 74 g/mol<br />

3<br />

1,<br />

5<br />

Multiplicamos<br />

<strong>por</strong> dos para<br />

conseguir<br />

números<br />

enteros


10<br />

La fórmu<strong>la</strong> molecu<strong>la</strong>r es <strong>un</strong> múltiplo de <strong>la</strong> fórmu<strong>la</strong> empírica<br />

F.M (C 3 H 6 O 2 ) x donde<br />

M(<br />

F.<br />

M.)<br />

gramos<br />

mol<br />

x<br />

73,<br />

92<br />

74<br />

x<br />

3,<br />

3<br />

L<br />

M(<br />

F.<br />

M.)<br />

M(<br />

F.<br />

E.)<br />

g<br />

ds<br />

ds<br />

F.E. = F.M. C 3 H 6 O 2<br />

1<br />

22,<br />

4<br />

mol<br />

M(<br />

F.<br />

M.)<br />

L<br />

74<br />

73,<br />

92g/<br />

mol


11<br />

M<br />

P<br />

M<br />

v<br />

m<br />

P<br />

m<br />

n<br />

R<br />

n<br />

v<br />

R<br />

T<br />

n<br />

T<br />

m<br />

M<br />

P<br />

Despejando M<br />

1<br />

0,<br />

082<br />

1,<br />

01<br />

v<br />

350<br />

0,<br />

0615<br />

m<br />

M<br />

R<br />

T<br />

462<br />

g/<br />

mol


11 <strong>En</strong> lugar de hacer <strong>el</strong> sistema entre <strong>la</strong>s dos fórmu<strong>la</strong>s, podemos trabajar<br />

con <strong>el</strong><strong>la</strong>s <strong>por</strong> separado<br />

M<br />

donde, m = 1 gramo y los moles (n) los sacamos de P · v = n · R · T<br />

n<br />

P<br />

R<br />

v<br />

T<br />

1,<br />

01 0,<br />

0615<br />

0,<br />

082 350<br />

m<br />

n<br />

2,<br />

164<br />

10<br />

3<br />

moles<br />

Ahora ya podemos c<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> masa mo<strong>la</strong>r (gramos/mol)<br />

M<br />

m<br />

n<br />

2,<br />

164<br />

1<br />

10<br />

3<br />

462,<br />

1<br />

g/<br />

mol


11<br />

El en<strong>un</strong>ciado d<strong>el</strong> problema nos pro<strong>por</strong>ciona <strong>la</strong> composición centesim<strong>al</strong><br />

d<strong>el</strong> cloruro de mercurio:<br />

Hg: 84,7 % y Cl: 100 - 84,7 = 15,03 %<br />

Dividimos <strong>el</strong> tanto <strong>por</strong> cien de cada <strong>el</strong>emento entre su masa atómica<br />

(Hg: 200,6 y Cl: 35,5)<br />

Hg<br />

Cl<br />

84,<br />

97<br />

200,<br />

6<br />

15,<br />

03<br />

35,<br />

5<br />

0,<br />

423<br />

0,<br />

423<br />

Como <strong>el</strong> resultado son números enteros ya tenemos <strong>la</strong> fórmu<strong>la</strong> empírica:<br />

F.E. HgCl<br />

1<br />

1


11<br />

La fórmu<strong>la</strong> molecu<strong>la</strong>r es <strong>un</strong> múltiplo de <strong>la</strong> fórmu<strong>la</strong> empírica<br />

x<br />

F.M. (HgCl) x<br />

M(<br />

F.<br />

M.)<br />

M(<br />

F.<br />

E.)<br />

462,<br />

04<br />

236,<br />

1<br />

F.M. = Hg 2 Cl 2<br />

2


12<br />

<strong>En</strong> <strong>la</strong>s reacciones de combustión de <strong>un</strong> compuesto orgánico, todo <strong>el</strong><br />

carbono pasa a CO 2 y todo <strong>el</strong> hidrógeno pasa a H 2 O.<br />

3<br />

g<br />

0,<br />

816<br />

CO<br />

g<br />

2<br />

H<br />

2<br />

O<br />

12<br />

44<br />

g<br />

18<br />

g<br />

2<br />

C<br />

CO<br />

g<br />

g<br />

2<br />

H<br />

H<br />

O<br />

0,<br />

818<br />

g<br />

0,<br />

09<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos <strong>la</strong> cantidad de oxígeno <strong>por</strong> diferencia:<br />

2 g vitamina C – 0,818 g C – 0,09 g H = 1,091 g O<br />

2<br />

C<br />

g<br />

H


12 H<strong>al</strong><strong>la</strong>mos <strong>el</strong> número de moles de átomos de cada sustancia:<br />

C<br />

H<br />

0,<br />

818<br />

12<br />

0,<br />

09<br />

1<br />

0,<br />

068 mol C<br />

0,<br />

09 mol H<br />

Si dividimos <strong>por</strong> <strong>la</strong><br />

cantidad más pequeña,<br />

obtenemos <strong>la</strong><br />

pro<strong>por</strong>ción que hay<br />

C<br />

H<br />

0,<br />

068<br />

0,<br />

068<br />

0,<br />

09<br />

0,<br />

068<br />

1<br />

1,<br />

32<br />

O<br />

1,<br />

092<br />

16<br />

0,<br />

068 mol O<br />

entre los átomos de los<br />

distintos <strong>el</strong>ementos: O<br />

0,<br />

068<br />

0,<br />

068<br />

1<br />

Multiplicamos <strong>por</strong> tres para conseguir números enteros<br />

O<br />

1,<br />

32<br />

Por tanto, <strong>la</strong> fórmu<strong>la</strong> empírica d<strong>el</strong> compuesto es: C 3 H 4 O 3<br />

C<br />

H<br />

1<br />

1<br />

3<br />

3<br />

3<br />

3<br />

3<br />

4<br />

M (F.E.) = 88 g/mol


12<br />

F.E. C 3 H 4 O 3 M (F.E.) = 88 g/mol<br />

La fórmu<strong>la</strong> molecu<strong>la</strong>r ha de ser <strong>un</strong> múltiplo de <strong>la</strong> fórmu<strong>la</strong> empírica<br />

Probamos multiplicando, <strong>la</strong> masa de <strong>la</strong> fórmu<strong>la</strong> empírica, <strong>por</strong> 1, 2, 3, …,<br />

1 · 88 = 88<br />

2 · 88 = 166<br />

3 · 88 = 264<br />

F.M. (C 3 H 4 O 3 ) x<br />

M (F.M.) = x · M (F.E.)<br />

hasta que s<strong>al</strong>ga <strong>un</strong>a masa mo<strong>la</strong>r entre 150 y 200.<br />

M (F.M.) = 2 · M (F.E.)<br />

F.M. = C 6 H 8 O 6


13<br />

<strong>En</strong> <strong>la</strong>s reacciones de combustión de <strong>un</strong> compuesto orgánico, todo <strong>el</strong><br />

carbono pasa a CO 2 y todo <strong>el</strong> hidrógeno pasa a H 2 O.<br />

3<br />

g<br />

CO<br />

1,<br />

842<br />

2<br />

g<br />

H<br />

44<br />

2<br />

12<br />

O<br />

g<br />

g<br />

18<br />

C<br />

CO<br />

2<br />

g<br />

2<br />

g<br />

H<br />

H<br />

2<br />

0,<br />

818<br />

O<br />

g<br />

C<br />

0,<br />

204<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos <strong>la</strong> cantidad de oxígeno <strong>por</strong> diferencia:<br />

1,570 g compuesto - 0,818 g C – 0,204 g H = 0,548 g O<br />

g<br />

H


13 H<strong>al</strong><strong>la</strong>mos <strong>el</strong> número de moles de átomos de cada <strong>el</strong>emento,<br />

0,<br />

818<br />

12<br />

0,<br />

204<br />

1<br />

0,<br />

548<br />

16<br />

dividiendo <strong>la</strong> masa de cada <strong>el</strong>emento entre su masa atómica:<br />

0,<br />

068<br />

0,<br />

204<br />

0,<br />

034<br />

mol<br />

mol<br />

mol<br />

C<br />

H<br />

O<br />

Si dividimos <strong>por</strong> <strong>la</strong><br />

cantidad más pequeña,<br />

obtenemos <strong>la</strong> pro<strong>por</strong>ción<br />

que hay entre los<br />

átomos de los distintos<br />

<strong>el</strong>ementos:<br />

Por tanto, <strong>la</strong> fórmu<strong>la</strong> empírica d<strong>el</strong> compuesto es:<br />

C 2 H 6 O ; (F.E.) = 46 g/mol<br />

C<br />

H<br />

O<br />

0,<br />

068<br />

0,<br />

034<br />

0,<br />

204<br />

0,<br />

034<br />

0,<br />

034<br />

0,<br />

034<br />

2<br />

6<br />

1


13<br />

T<br />

P<br />

V<br />

Aplicando <strong>la</strong> ecuación de los gases perfectos:<br />

14º<br />

C<br />

0,<br />

977<br />

216cm<br />

at<br />

3<br />

M(<br />

F.<br />

M.)<br />

PV<br />

nR<br />

T<br />

gramos<br />

mol<br />

n<br />

0,<br />

977<br />

0,<br />

082<br />

cuya masa es 0,412 g<br />

x<br />

8,<br />

96<br />

0,<br />

412<br />

45,<br />

98<br />

46<br />

10<br />

1<br />

3<br />

F.M. = C 2 H 6 O<br />

g<br />

0,<br />

216<br />

287<br />

mol<br />

8,<br />

96<br />

10<br />

3<br />

45,<br />

98g/<br />

mol<br />

moles


14<br />

<strong>En</strong> <strong>la</strong>s reacciones de combustión de <strong>un</strong> compuesto orgánico, todo <strong>el</strong><br />

carbono pasa a CO 2 y todo <strong>el</strong> hidrógeno pasa a H 2 O.<br />

3,<br />

967<br />

1,<br />

082<br />

g<br />

g<br />

CO<br />

H<br />

2<br />

2<br />

O<br />

18<br />

12<br />

44<br />

2<br />

g<br />

g<br />

g<br />

g<br />

H<br />

H<br />

C<br />

CO<br />

2<br />

O<br />

1,<br />

081<br />

0,<br />

120<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos <strong>la</strong> cantidad de O <strong>por</strong> diferencia<br />

2,885 g de ácido - 1,081 g C - 0,120 g H = 1,684 g O<br />

2<br />

g<br />

g<br />

C<br />

H


14 H<strong>al</strong><strong>la</strong>mos <strong>el</strong> número de moles de átomos de cada sustancia:<br />

C<br />

H<br />

O<br />

1,<br />

081<br />

12<br />

0,<br />

120<br />

1<br />

1,<br />

684<br />

16<br />

0,<br />

090<br />

0,<br />

120<br />

0,<br />

105<br />

mol<br />

mol<br />

mol<br />

C<br />

H<br />

O<br />

Si dividimos <strong>por</strong> <strong>la</strong><br />

cantidad más pequeña,<br />

obtenemos <strong>la</strong> pro<strong>por</strong>ción<br />

que hay entre los átomos<br />

de los distintos <strong>el</strong>ementos:<br />

0,<br />

090<br />

0,<br />

090<br />

0,<br />

120<br />

0,<br />

090<br />

0,<br />

105<br />

0,<br />

090<br />

Multiplicamos <strong>por</strong> seis para conseguir números enteros<br />

C<br />

H<br />

O<br />

1<br />

6<br />

1,<br />

3<br />

1,<br />

16<br />

6<br />

6<br />

6<br />

7,<br />

8<br />

6,<br />

96<br />

Por tanto, <strong>la</strong> fórmu<strong>la</strong> empírica d<strong>el</strong> compuesto es:<br />

C 6 H 8 O 7 Cuya masa mo<strong>la</strong>r es 192<br />

8<br />

7<br />

C<br />

H<br />

O<br />

1<br />

1,<br />

3<br />

1,<br />

16


14<br />

1,<br />

95<br />

La fórmu<strong>la</strong> molecu<strong>la</strong>r ha de ser <strong>un</strong> múltiplo de <strong>la</strong> fórmu<strong>la</strong> empírica<br />

10<br />

F.<br />

M.<br />

2<br />

( C<br />

moles<br />

litro<br />

M(<br />

F.<br />

M.)<br />

6<br />

H<br />

8<br />

O<br />

7<br />

)<br />

x<br />

0,<br />

85litros<br />

gramos<br />

mol<br />

x<br />

donde<br />

3,<br />

187<br />

0,<br />

016<br />

199,<br />

18<br />

192<br />

x<br />

0,<br />

016moles<br />

gramos<br />

mol<br />

1<br />

F.M. = F.E. = C 6 H 8 O 7<br />

M(<br />

F.<br />

M.)<br />

M(<br />

F.<br />

E.)<br />

M(<br />

F.<br />

M.)<br />

192<br />

que equiv<strong>al</strong>en a 3,187 gramos<br />

199,<br />

18g/<br />

mol


15<br />

n(<br />

CaSO<br />

n(<br />

H<br />

2<br />

O)<br />

4<br />

)<br />

S<strong>al</strong> hidratada - S<strong>al</strong> anhidra = agua<br />

2,<br />

588<br />

0,<br />

685<br />

g<br />

3,273 g - 2,588 g = 0,685 g<br />

g<br />

1mol<br />

18<br />

1mol<br />

136<br />

g<br />

g<br />

0,<br />

038<br />

0,<br />

019<br />

CaSO 4 · 2H 2 O<br />

0,<br />

019<br />

0,<br />

019<br />

0,<br />

038<br />

0,<br />

019<br />

1<br />

2<br />

( CaSO<br />

4<br />

)<br />

1<br />

( H<br />

2<br />

O)<br />

2


16<br />

H<br />

O<br />

C<br />

4,<br />

80<br />

1<br />

76,<br />

15<br />

16<br />

19,<br />

05<br />

12<br />

C x H y O z · wH 2 O<br />

4,<br />

80/<br />

1,<br />

59<br />

4,<br />

76/<br />

1,<br />

59<br />

1,<br />

59/<br />

1,<br />

59<br />

3,<br />

02<br />

1<br />

2,<br />

99<br />

Con 3 hidrógenos, como mucho, se pueden formar 1 H 2O<br />

F.E. CHO 2 · H 2 O ; M(F.E.) = 63 g/mol<br />

3<br />

3


16<br />

F. M. = (F.E.) x = (CHO 2 · H 2 O) x<br />

x<br />

M(<br />

F.<br />

M.)<br />

M(<br />

F.<br />

E.)<br />

126<br />

63<br />

2<br />

F.M. C 2 H 2 O 4 · 2 H 2 O


17<br />

C%<br />

m<br />

m<br />

d<br />

d<br />

s<br />

m<br />

m<br />

1,<br />

06g/<br />

s<br />

ds<br />

35g<br />

5g<br />

H<br />

2<br />

HCl<br />

100<br />

O<br />

cm<br />

3<br />

5<br />

40<br />

m<br />

ds<br />

100<br />

40g<br />

12,5 %


17<br />

Otra forma de hacerlo:<br />

m<br />

m<br />

d<br />

d<br />

s<br />

35g<br />

5g<br />

1,<br />

06g/<br />

Teniendo en cuenta <strong>la</strong> densidad 1,06 g/cm 3 y <strong>la</strong> riqueza c<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>da en <strong>el</strong><br />

apartado anterior, 12,5 %:<br />

H<br />

2<br />

HCl<br />

O<br />

cm<br />

3<br />

1,<br />

06<br />

m<br />

cm<br />

ds<br />

3<br />

g ds<br />

ds<br />

40g<br />

12,<br />

5<br />

g s<br />

100 g ds<br />

40g<br />

10<br />

3<br />

1cm<br />

1L<br />

3<br />

1,<br />

06g<br />

cm<br />

5<br />

3<br />

10<br />

g<br />

0,<br />

0378<br />

1L<br />

3<br />

L<br />

cm<br />

132,5 g/L<br />

3<br />

132,<br />

5<br />

0,<br />

0378<br />

g/<br />

L<br />

L


17<br />

Conociendo <strong>el</strong> dato c<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>do en <strong>el</strong> apartado<br />

anterior, 132,5 g/L, lo <strong>único</strong> que hay que hacer es,<br />

pasar los gramos a moles utilizando <strong>la</strong> masa mo<strong>la</strong>r<br />

d<strong>el</strong> soluto (HCl : 36,45 g/mol)<br />

132,<br />

5<br />

L<br />

g<br />

1mol<br />

36,<br />

45g<br />

3,63 mol/L


18<br />

23 %<br />

0,914 g/mL<br />

23gsoluto<br />

100g<br />

ds<br />

Primero c<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos <strong>la</strong> mo<strong>la</strong>ridad de <strong>la</strong> disolución que<br />

23 g NH<br />

tenemos, a partir de, su riqueza, 3 , <strong>la</strong><br />

100g<br />

disol.<br />

densidad<br />

0,<br />

914 gdisol<br />

y <strong>la</strong> masa mo<strong>la</strong>r d<strong>el</strong> NH3 1 mL disol.<br />

0,<br />

914<br />

1<br />

g<br />

mL<br />

ds<br />

1mol<br />

17 g<br />

12,36 M<br />

1000mL<br />

1L<br />

12,<br />

36moles<br />

/ L<br />

17 g<br />

1<br />

mol


18<br />

¿v?<br />

12,36 M<br />

v 1<br />

v 1<br />

n 1 = n 2<br />

(V · M) 1 = (V · M) 2<br />

12,<br />

36<br />

200<br />

M<br />

mL<br />

12,<br />

36<br />

200<br />

M<br />

M<br />

mL<br />

Ponemos 64,7 mL de disolución y<br />

enrasamos con agua hasta 200 mL.<br />

4<br />

200 mL<br />

4 M<br />

4<br />

64,<br />

7<br />

M<br />

mL<br />

Cuando preparamos <strong>un</strong>a disolución<br />

menos diluida a partir de otra más<br />

diluida lo <strong>único</strong> que hacemos es<br />

añadir agua pero <strong>la</strong> cantidad de<br />

moles de soluto es <strong>la</strong> misma antes<br />

y después, <strong>la</strong> única diferencia es<br />

que después esos moles están más<br />

diluidos<br />

¿v?<br />

12,36 M<br />

64,7 mL<br />

200 mL<br />

4 M<br />

H 2O


19<br />

Primero c<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos <strong>la</strong> mo<strong>la</strong>ridad de <strong>la</strong> disolución de H 3 PO 4 que tenemos, a<br />

partir de, su riqueza ,<br />

60 g H3PO4<br />

<strong>la</strong> densidad 1,<br />

64g<br />

disol.<br />

y <strong>la</strong> masa<br />

100 gdisol<br />

.<br />

3<br />

1 cm disol.<br />

mo<strong>la</strong>r d<strong>el</strong> H3PO 98g<br />

4<br />

1 mol<br />

50 mL<br />

60%<br />

1,64 g/cm 3<br />

60 g soluto<br />

100 g ds<br />

1,<br />

64<br />

cm<br />

M 1<br />

3<br />

g ds<br />

ds<br />

98g<br />

1mol<br />

H<br />

3<br />

10 moles / L<br />

PO<br />

4<br />

1000 cm<br />

1L<br />

3<br />

V 1= 50 mL<br />

M 1 = 10 mol/L<br />

10 moles / L


19<br />

V 1= 50 mL<br />

M 1 = 10 mol/L<br />

M<br />

2<br />

Añadimos agua<br />

El número de moles de<br />

soluto no varia<br />

v<br />

1<br />

v<br />

M<br />

2<br />

n 1 = n 2<br />

(M · v) 1 = (M · v) 2<br />

1<br />

50mL<br />

M 2 = 1 mol/L<br />

V 2= 500 mL<br />

M 2 = ¿? mol/L<br />

10M<br />

500mL<br />

A<strong>un</strong>que <strong>el</strong> resultado estaba c<strong>la</strong>ro, si se diluye 10 veces (50 mL 500 mL)<br />

<strong>la</strong> mo<strong>la</strong>ridad disminuye 10 veces (10 M 1 M)<br />

Al añadir agua, aumenta <strong>el</strong><br />

volumen de <strong>la</strong> disolución<br />

pero <strong>el</strong> número de moles<br />

de soluto permanece<br />

invariable y <strong>por</strong> tanto<br />

ahora <strong>la</strong> concentración<br />

será menor


20<br />

1:<br />

2:<br />

3:<br />

n(<br />

CH<br />

n(<br />

O<br />

2<br />

N(<br />

O)<br />

4<br />

)<br />

)<br />

32g<br />

CH 4 + 2 O 2 CO 2 + 2 H 2 O<br />

32 g<br />

2moles<br />

1mol<br />

16g<br />

CH<br />

4<br />

2<br />

2mol<br />

1mol<br />

moles<br />

O<br />

2<br />

CH<br />

4<br />

CH<br />

4<br />

4moles<br />

23<br />

6,023 10 molec. O2<br />

24<br />

2 2 2<br />

1mol O2<br />

N(O ) 4molesO 2,41 10 molécu<strong>la</strong>s O<br />

2,<br />

41<br />

1<br />

moles<br />

10<br />

24<br />

2<br />

3<br />

moles<br />

molécu<strong>la</strong>s<br />

O<br />

2<br />

1<br />

2<br />

O<br />

átomo<br />

molécu<strong>la</strong><br />

2<br />

O<br />

O<br />

2<br />

4,<br />

82<br />

10<br />

24<br />

átomo<br />

O


20<br />

T = 20 + 273 = 293 K<br />

P<br />

912<br />

n = 4 mol O 2<br />

R<br />

0,<br />

082<br />

mmHg<br />

CH 4 + 2 O 2 CO 2 + 2 H 2 O<br />

atm L<br />

K mol<br />

1<br />

760<br />

4 mol<br />

atm<br />

mmHg<br />

1,<br />

2<br />

atm<br />

v<br />

v<br />

4<br />

n<br />

R<br />

P<br />

0,<br />

082<br />

1,<br />

2<br />

T<br />

V = 80,1 L O 2<br />

293


20<br />

n(<br />

CO<br />

2<br />

v(<br />

CO<br />

2<br />

)<br />

)<br />

m(<br />

CO<br />

2<br />

)<br />

CH 4 + 2 O 2 CO 2 + 2 H 2 O<br />

2 mol<br />

2moles<br />

2moles<br />

2moles<br />

CH<br />

CO<br />

4<br />

2<br />

CO<br />

1mol<br />

1mol<br />

22,<br />

4<br />

2<br />

1<br />

mol<br />

44<br />

CO<br />

CH<br />

2<br />

4<br />

LCO<br />

g<br />

1mol<br />

CO<br />

2<br />

2<br />

CO<br />

CO<br />

2<br />

2<br />

2moles<br />

44,<br />

8<br />

88<br />

g<br />

L<br />

CO<br />

CO<br />

2<br />

CO<br />

2<br />

2<br />

Directamente se puede<br />

averiguar, viendo los<br />

coeficientes<br />

estequiometricos, que a<br />

patir de 2 moles de CH 4 se<br />

obtendrán 2 moles de CO 2.


21<br />

2 NH 4NO 3 (s) 2 N 2 (g) + 4 H 2O (g) + O 2 (g)<br />

10.000 g<br />

n(NH4NO 3) 10.000 g NH4NO3 C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos los moles de nitrato (80 g/mol)<br />

1mol NH NO<br />

4<br />

80 g NH NO<br />

4<br />

3<br />

3<br />

125 moles NH NO<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos los moles de todos los gases que se obtienen a partir de 2 moles de nitrato<br />

(2 moles de nitrato 7 moles de gases)<br />

125 moles NH NO<br />

2 NH 4NO 3 (s) 2 N 2 (g) + 4 H 2O (g) + O 2 (g)<br />

125 mol<br />

4<br />

3<br />

7 moles de gases<br />

2 moles NH NO<br />

4<br />

3<br />

437,5 moles de gases<br />

4<br />

3


21<br />

P = 1 atm<br />

T = 873 K<br />

n = 437,5 mol<br />

R = 0,082 atm·L·K -1 ·mol -1<br />

2 NH 4NO 3 (s) 2 N 2 (g) + 4 H 2O (g) + O 2 (g)<br />

v<br />

437,5 moles<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos <strong>el</strong> volumen de todos los gases utilizando <strong>la</strong> ecuación de<br />

estado de los gases perfectos p · v = n · R ·T<br />

v<br />

437,5 mol<br />

0,082 atm<br />

1 atm<br />

n R T<br />

P<br />

-1<br />

L K<br />

-1<br />

mol 873 K<br />

3,13 · 10 4 litros gaseosos<br />

31.318,88 L


22<br />

Primero c<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos <strong>la</strong> mo<strong>la</strong>ridad de <strong>la</strong> disolución de HCl que tenemos, a partir de, su<br />

36<br />

g<br />

HCl<br />

riqueza , <strong>la</strong> densidad y <strong>la</strong> masa mo<strong>la</strong>r d<strong>el</strong> HCl<br />

100 gdisol<br />

.<br />

1,<br />

179 gdisol<br />

.<br />

1<br />

cm<br />

3 1 mol<br />

disol.<br />

36gHCl<br />

C( HCl)<br />

1,179 gdisol.<br />

100 gdisol.<br />

3<br />

cm disol.<br />

M1 v1 M2 v2<br />

v<br />

2<br />

v 2 = 0,05 L<br />

1molHCl<br />

36,5 gHCl<br />

2<br />

36,<br />

5<br />

g<br />

3<br />

1000 cm<br />

11,63 M<br />

1 L<br />

v1 M1<br />

1,5 L 0,4 M<br />

M 11,63M


22<br />

Concentración disolución<br />

0,4 mol/L<br />

1:<br />

2:<br />

n(<br />

BaCl<br />

2<br />

n(<br />

HCl)<br />

2 HCl + Ba(OH) 2 BaCl 2 + 2 H 2 O<br />

)<br />

¿v? 22,5 g<br />

3<br />

moles<br />

22,<br />

5g<br />

BaCl<br />

2<br />

2<br />

Coeficientes<br />

1mol<br />

208,<br />

3<br />

g<br />

1<br />

moles<br />

2molHCl<br />

estequiometricos 1molBaCl2<br />

0,<br />

108moles<br />

BaCl<br />

2<br />

1mol<br />

masa mo<strong>la</strong>r: 208,3 g/mol<br />

0,<br />

108moles<br />

2mol<br />

HCl<br />

BaCl<br />

1 L<br />

3: v ( HCl)<br />

0,<br />

216moles<br />

HCl<br />

0,<br />

54 L<br />

0,<br />

4moles<br />

2<br />

BaCl<br />

2<br />

0,<br />

216moles<br />

HCl


23<br />

2 HCl (ac) + Zn ZnCl 2 + H 2<br />

¿V? 1,45 g<br />

40 % ; 1,2 g/mL<br />

Con <strong>el</strong> tanto <strong>por</strong> cien y <strong>la</strong> densidad puedo c<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> mo<strong>la</strong>ridad<br />

40g<br />

soluto<br />

100g<br />

ds<br />

1,<br />

2gds<br />

cm<br />

3<br />

1mol<br />

HCl<br />

36,<br />

5g<br />

1000<br />

1<br />

L<br />

cm<br />

3<br />

13,<br />

15<br />

2 HCl (ac) + Zn ZnCl 2 + H 2<br />

¿V? 1,45 g<br />

13,15 M<br />

mol / L


23<br />

Concentración disolución<br />

13,15 mol/L<br />

1:<br />

2:<br />

3:<br />

1,<br />

45gZn<br />

0,<br />

022<br />

0,<br />

044<br />

mol<br />

mol<br />

2 HCl (ac) + Zn ZnCl 2 + H 2<br />

¿V? 1,45 g<br />

3<br />

moles<br />

2<br />

1<br />

moles<br />

Coeficientes 2molHCl<br />

estequiometricos 1mol<br />

Zn<br />

1mol<br />

Zn<br />

65,<br />

35g<br />

Zn<br />

HCl<br />

2moles<br />

0,<br />

022<br />

HCl<br />

1mol<br />

Zn<br />

1 L<br />

13,<br />

15<br />

mol<br />

mol<br />

masa mo<strong>la</strong>r: 65,35 g/mol<br />

Zn<br />

0,<br />

044<br />

3,<br />

34<br />

10<br />

mol<br />

3<br />

L<br />

HCl<br />

3,34 mL


23<br />

2 HCl (ac) + Zn ZnCl 2 + H 2<br />

1,45 g ¿v?<br />

0,<br />

02<br />

mol<br />

1<br />

0,02 moles 2 0,02 moles<br />

Al ser igu<strong>al</strong>es los coeficientes estequiometricos,<br />

obtendremos los mismos moles<br />

Zn<br />

1mol<br />

1mol<br />

H<br />

2<br />

Zn<br />

3<br />

0,<br />

02moles<br />

P · v = n · R · T<br />

H<br />

2<br />

v<br />

0,<br />

02<br />

v<br />

n<br />

R<br />

P<br />

0,<br />

082<br />

1<br />

V = 0,54 L H 2<br />

T<br />

P = 1 atm<br />

T = 298 K<br />

298


24<br />

x<br />

1000 g 100 x g<br />

80<br />

carbón carbono + impurezas<br />

1000<br />

g<br />

carbón<br />

80<br />

100<br />

x<br />

800 g de carbono<br />

C + O2 800 g ¿v?<br />

g<br />

+<br />

carbono<br />

CO 2


24<br />

Masa atómica = 12 g/mol<br />

1:<br />

2:<br />

3:<br />

800g<br />

C<br />

C + O2 800 g ¿v?<br />

1<br />

1mol<br />

12g<br />

C<br />

3<br />

mol 2 mol<br />

66,<br />

7<br />

66,7 mol C = 66,7 mol O 2<br />

66,<br />

7moles<br />

O<br />

2<br />

22,<br />

4L<br />

1mol<br />

O<br />

2<br />

mol<br />

C<br />

1494,<br />

1<br />

L<br />

O<br />

CO 2<br />

Gas en C.N. 22,4 L/mol<br />

Cuando los coeficientes estequiométricos<br />

son igu<strong>al</strong>es los moles también son igu<strong>al</strong>es<br />

2


24<br />

composición<br />

volumétrica<br />

d<strong>el</strong> aire:<br />

80 % de nitrógeno y 20% de oxígeno<br />

20<br />

Aire x<br />

O2 x litros 1494,1 L O 2<br />

x litros<br />

aire<br />

20<br />

100<br />

100<br />

1.<br />

494,<br />

1<br />

7470,5 L aire<br />

De cada 100 litros de aire 20 litros son de oxígeno<br />

100<br />

20<br />

L<br />

L<br />

litros<br />

aire<br />

O<br />

2<br />

O2<br />

x<br />

L<br />

1.<br />

494,<br />

1<br />

7470,5 L aire<br />

aire<br />

L<br />

O<br />

2


25<br />

(c<strong>al</strong>iza 80%)<br />

CaCO 3 + 2 HCl CaCl 2 + CO 2 + H 2 O<br />

150 mL<br />

36 % ; 1,19 g/cm 3<br />

Lo primeo que hacemos es c<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> mo<strong>la</strong>ridad a partir<br />

d<strong>el</strong> tanto <strong>por</strong> cien y <strong>la</strong> densidad<br />

36<br />

100<br />

g<br />

g<br />

s<br />

ds<br />

1,<br />

19<br />

mL<br />

d<br />

ds<br />

ds<br />

1<br />

mol<br />

36,<br />

5<br />

g<br />

1000<br />

1<br />

L<br />

mL<br />

11,<br />

74<br />

mol / L<br />

(c<strong>al</strong>iza 80%)<br />

CaCO 3 + 2 HCl CaCl 2 + CO 2 + H 2 O<br />

150 mL<br />

11,74 M


25<br />

masa mo<strong>la</strong>r:<br />

100 g/mol<br />

1:<br />

2:<br />

3:<br />

n<br />

( HCl)<br />

n ( CaCO<br />

(c<strong>al</strong>iza 80%)<br />

CaCO 3 + 2 HCl CaCl 2 + CO 2 + H 2 O<br />

¿g? 150 mL<br />

3<br />

m ( CaCO<br />

)<br />

3<br />

3<br />

mol<br />

0,<br />

150<br />

)<br />

L<br />

2<br />

1<br />

Coeficientes<br />

1,<br />

761<br />

0,<br />

88<br />

mol<br />

11,<br />

74<br />

1<br />

moles<br />

mol<br />

L<br />

mol<br />

HCl<br />

CaCO<br />

2mol<br />

HCl<br />

estequiometricos 1mol<br />

CaCO3<br />

3<br />

1<br />

Concentración disolución<br />

11,74 mol/L<br />

1,<br />

761<br />

mol<br />

2<br />

100<br />

1<br />

mol<br />

mol<br />

moles<br />

CaCO<br />

g<br />

HCl<br />

3<br />

88<br />

g<br />

HCl<br />

0,<br />

88<br />

CaCO<br />

mol<br />

3<br />

CaCO<br />

3


25<br />

x<br />

g<br />

x g de c<strong>al</strong>iza<br />

80% pureza<br />

CaCO 3 + 2 HCl CaCl 2 + CO 2 + H 2 O<br />

88 g<br />

x<br />

x g 100 88 g<br />

c<strong>al</strong>iza carbonato + impurezas<br />

c<strong>al</strong>iza<br />

80<br />

100<br />

100<br />

88<br />

80g<br />

g<br />

80<br />

g<br />

carbonato<br />

De cada 100 g de c<strong>al</strong>iza 80 g son de carbonato<br />

c<strong>al</strong>iza<br />

CaCO<br />

3<br />

x<br />

g<br />

88g<br />

+<br />

c<strong>al</strong>iza<br />

CaCO<br />

110 g de c<strong>al</strong>iza<br />

3<br />

110 g de c<strong>al</strong>iza


25<br />

T = 20 + 273 = 293 K<br />

P<br />

780<br />

mmHg<br />

n = 0,88 mol CO 2<br />

R<br />

0,<br />

082<br />

CaCO 3 + 2 HCl CaCl 2 + CO 2 + H 2 O<br />

0,88 mol 1,71 mol ¿v?<br />

atm L<br />

K mol<br />

1<br />

760<br />

Como los coeficientes estequiometricos<br />

son los mismos se obtendrán 0,88 mol de CO 2<br />

atm<br />

mmHg<br />

1,<br />

026<br />

atm<br />

v<br />

v<br />

0,<br />

88<br />

n<br />

R<br />

P<br />

T<br />

0,<br />

082<br />

1,<br />

026<br />

V = 20,61 L CO 2<br />

P · v = n · R · T<br />

293


26<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos <strong>la</strong> mo<strong>la</strong>ridad de <strong>la</strong> disolución de HCl que tenemos, a partir de, su<br />

35 g HCl<br />

1,<br />

18 gdisol<br />

.<br />

riqueza, <strong>la</strong> densidad y <strong>la</strong> masa mo<strong>la</strong>r d<strong>el</strong> HCl<br />

100 g disol.<br />

1 mL disol.<br />

35g<br />

s<br />

100 gds<br />

1,<br />

18 gds<br />

ml ds<br />

1mol<br />

HCl<br />

35,<br />

5 gHCl<br />

1000 mL<br />

1litro<br />

11,<br />

31<br />

mol / L<br />

36,<br />

5<br />

1<br />

g<br />

mol


26<br />

cinc comerci<strong>al</strong><br />

Tot<strong>al</strong> = 12 g<br />

cinc + impurezas<br />

No sabemos cuanto cinc puro<br />

hay en los 12 gramos de<br />

muestra. Y eso es, precisamente<br />

lo que nos preg<strong>un</strong>tan<br />

Zn (s) + 2 HCl (ac) ZnCl 2 (ac) + H 2 (g)<br />

x g 11,31 M<br />

30 mL


26<br />

masa mo<strong>la</strong>r:<br />

65,4 g/mol<br />

1:<br />

2:<br />

3:<br />

0,<br />

03<br />

0,<br />

34<br />

0,<br />

17<br />

Zn (s) + 2 HCl (ac) ZnCl 2 (ac) + H 2 (g)<br />

x g 30 mL<br />

3<br />

mol<br />

2<br />

1<br />

mol<br />

Coeficientes 1mol<br />

Zn<br />

estequiometricos 2molHCl<br />

litros<br />

moles<br />

moles<br />

11,<br />

31<br />

1<br />

HCl<br />

Zn<br />

moles<br />

litro<br />

2<br />

1<br />

1<br />

65,<br />

4<br />

mol<br />

mol Zn<br />

moles<br />

g<br />

Zn<br />

Concentración disolución<br />

11,31 mol/L<br />

0,<br />

34<br />

HCl<br />

11,<br />

09<br />

moles<br />

0,<br />

17<br />

g<br />

Zn<br />

HCl<br />

moles<br />

Zn


26<br />

12<br />

Cinc<br />

comerci<strong>al</strong><br />

O bien:<br />

g<br />

11,<br />

09<br />

muestra<br />

g<br />

12 g muestra<br />

Zn (s) + 2 HCl (ac) ZnCl 2 (ac) + H 2 (g)<br />

11,09 g<br />

Zn<br />

12 g 11,09 g<br />

100<br />

g<br />

muestra<br />

x<br />

x<br />

.<br />

100<br />

12 g cinc comerci<strong>al</strong><br />

x<br />

100<br />

11,<br />

09<br />

92,5 % de contenido en cinc<br />

+<br />

g cinc puro<br />

cinc puro<br />

+<br />

impurezas<br />

92,5 % de contenido en cinc


27<br />

n<br />

n<br />

m<br />

CO<br />

C<br />

9<br />

C<br />

2<br />

H<br />

9<br />

8<br />

H<br />

O<br />

8<br />

3,<br />

36L<br />

4<br />

O<br />

4<br />

0,<br />

15<br />

C 9 H 8 O 4 + 9 O 2 9 CO 2 + 4 H 2 O<br />

3,36 L (C.N.)<br />

1<br />

mol<br />

22,<br />

4<br />

0,<br />

0167<br />

3,<br />

16<br />

3<br />

L<br />

moles<br />

g<br />

g<br />

180<br />

1<br />

CO<br />

0,<br />

15<br />

g<br />

mol<br />

2<br />

aspirina<br />

ácido<br />

1<br />

moles<br />

mol<br />

9<br />

3<br />

C<br />

9<br />

moles<br />

g<br />

100<br />

C<br />

x<br />

9<br />

g<br />

H<br />

H<br />

g<br />

CO<br />

8<br />

8<br />

O<br />

2<br />

4<br />

CO<br />

O<br />

4<br />

2<br />

aspirina<br />

ácido<br />

0,<br />

0167<br />

Mr (C 9 H 8 O 4 ) = 180 u.<br />

moles<br />

C<br />

9<br />

H<br />

8<br />

94,9 %<br />

O<br />

4


28<br />

Al disolver en ácido nítrico toda <strong>la</strong> p<strong>la</strong>ta de <strong>la</strong> moneda <strong>estar</strong>á en forma de<br />

AgNO 3 y <strong>al</strong> fin<strong>al</strong> toda <strong>la</strong> p<strong>la</strong>ta <strong>estar</strong>á en forma de AgCl.<br />

Ag + impurezas = 2,5 g<br />

AgNO 3<br />

AgCl<br />

3 g<br />

La cantidad de p<strong>la</strong>ta en <strong>el</strong> cloruro = cantidad de p<strong>la</strong>ta en <strong>la</strong> moneda.


28<br />

Ag + impurezas = 2,5 g<br />

143,<br />

4<br />

AgCl<br />

AgCl<br />

Mr (AgCl) = 143,4 u.<br />

Ar (Ag) = 107,9 u. 107,<br />

9 g Ag x Ag<br />

g<br />

Al averiguar <strong>la</strong> p<strong>la</strong>ta que hay en <strong>el</strong> cloruro de p<strong>la</strong>ta, obtenemos <strong>la</strong> cantidad<br />

de p<strong>la</strong>ta que había en <strong>la</strong> moneda<br />

Moneda = 2,5 g<br />

2,<br />

5g<br />

x<br />

100<br />

x<br />

100<br />

2,<br />

26<br />

3<br />

g<br />

AgNO 3<br />

P<strong>la</strong>ta = 2,26 g<br />

90,4 %<br />

AgCl<br />

x = 2,26 g Ag<br />

+ impurezas<br />

3 g


29<br />

4 KClO3 + 2 H2SO4 77,3 %<br />

2 K2SO4 + 4 ClO2 + O2 + 2 H2O. 25,6 g x<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos los moles de clorato de potasio (122,6 g/mol)<br />

n KClO3 25,6 g KClO3<br />

1 mol<br />

122,6 g KClO<br />

3<br />

0,21 mol KClO3


29<br />

4 KClO3 + 2 H2SO4 77,3 %<br />

2 K2SO4 + 4 ClO2 + O2 + 2 H2O. 25,6 g x<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos los moles de clorato de potasio (122,6 g/mol)<br />

1 mol<br />

n KClO 25,6 g KClO 0,21 mol KClO<br />

3 3 3<br />

122,6 g KClO3<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos los moles de ClO 2, para <strong>el</strong>lo tenemos en cuenta:<br />

1.- <strong>la</strong> r<strong>el</strong>ación entre los coeficientes estequiometricos<br />

2.- El rendimiento<br />

100 mol KClO<br />

77,3 mol ClO<br />

n ClO2 0,21 mol KClO3<br />

3<br />

2<br />

4 77,3 mol ClO<br />

4 100 mol KClO<br />

2<br />

3<br />

4 mol KClO<br />

4 mol ClO<br />

0,16 mol ClO2<br />

2<br />

3


29<br />

122,6 g/mol<br />

77,3 %<br />

4 KClO 3 + 2 H 2SO 4 2 K 2SO 4 + 4 ClO 2 + O 2 + 2 H 2O.<br />

25,6 g x<br />

1 mol<br />

n KClO 25,6 g KClO 0,21 mol KClO<br />

3 3 3<br />

122,6 g KClO3<br />

n ClO2 0,21 mol KClO3<br />

m ClO2 0,16 mol ClO2<br />

4 77,3 mol ClO<br />

4 100 mol KClO<br />

67,5 g ClO<br />

1 mol ClO<br />

2<br />

2<br />

67,5 g/mol<br />

2<br />

3<br />

10,8 g ClO2<br />

0,16 mol ClO2


30<br />

83,9 %<br />

2 B (s) + 2 NH 3 (g) 2 BN (s) + 3 H 2 (g)<br />

x 455 g<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos los moles de nitruro (24,8 g/mol)<br />

1 mol<br />

n BN 455 g BN 18,35 mol BN<br />

24,8 g BN


30<br />

83,9 %<br />

2 B (s) + 2 NH 3 (g) 2 BN (s) + 3 H 2 (g)<br />

x 18,35 mol<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos los moles de Boro, para <strong>el</strong>lo tenemos en cuenta:<br />

1.- <strong>la</strong> r<strong>el</strong>ación entre los coeficientes estequiometricos<br />

2.- El rendimiento<br />

n B 18,35 mol BN<br />

100 mol B<br />

83,9 mol BN<br />

2 100 mol B<br />

2 83,9 mol BN<br />

21,87 mol B<br />

2 mol B<br />

2 mol BN


30<br />

10,8 g/mol<br />

2 B (s) + 2 NH 3 (g) 2 BN (s) + 3 H 2 (g)<br />

21,87 mol<br />

m B 21,87 mol B<br />

10,8 g B<br />

1 mol BN<br />

236,2 g B


31<br />

masa mo<strong>la</strong>r:<br />

100 g/mol<br />

CaCO 3 + 2 HCl CaCl 2 + H 2 O + CO 2<br />

35 g ¿V?<br />

1<br />

mol<br />

2<br />

mol<br />

Coeficientes mol CaSO<br />

estequiometricos 2 mol HCl<br />

3<br />

1 4<br />

Concentración<br />

1,5 M<br />

1: 35g<br />

1 mol<br />

100 g<br />

0,<br />

35 moles CaCO3<br />

2: 0,<br />

35 moles CaCO3<br />

2moles<br />

HCl<br />

1 mol CaCO<br />

0,<br />

7 moles HCl<br />

1 litro<br />

3: , 7 moles HCl<br />

0,<br />

47 litros<br />

1,<br />

5 moles HCl<br />

0 470 mL HCl<br />

3


31<br />

CaCO 3 + 2 HCl CaCl 2 + H 2 O + CO 2<br />

35 g 6,95 L<br />

0,35 mol<br />

T = 20 + 273 = 293 K<br />

R<br />

P = 1 atm<br />

v = 6,95 L<br />

atm L<br />

0,<br />

082<br />

K mol<br />

P · v = n · R · T<br />

n<br />

n<br />

P<br />

R<br />

v<br />

T<br />

1 6,<br />

95<br />

0,<br />

082 293<br />

n = 0,29 mol CO 2<br />

x mol


31<br />

CaCO 3 + 2 HCl CaCl 2 + H 2 O + CO 2<br />

35 g 6,95 L<br />

0,35 mol 0,29 mol<br />

0,35 mol CaCO3<br />

1 x mol CO2<br />

1 100 mol CaCO3<br />

0,29 100<br />

x 82,86%<br />

0,35<br />

0,29 mol CO2


32<br />

El problema esta en que tenemos<br />

<strong>la</strong>s cantidades de dos reactivos,<br />

<strong>el</strong> Zn y <strong>el</strong> H 2SO 4.<br />

¿Con cuál de los dos<br />

reactivos hacemos los<br />

cálculos?<br />

Dividimos <strong>el</strong> número de moles de<br />

cada reactivo entre su propio<br />

coeficiente estequiometrico. Y <strong>el</strong><br />

reactivo que obtenga <strong>el</strong> menor<br />

resultado es <strong>el</strong> limitante.<br />

Zn + H 2 SO 4 H 2 + ZnSO 4<br />

50 g 60 g v?<br />

Con <strong>el</strong> reactivo limitante<br />

(R.L.), es decir, aqu<strong>el</strong><br />

reactivo que se acaba antes<br />

¿Cómo averiguamos cuál de los<br />

dos es <strong>el</strong> reactivo limitante?


32<br />

1.- C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>r <strong>el</strong> número de moles de cada reactivo<br />

Zn + H2SO4 H2 + ZnSO4 50 g 60 g v?<br />

masa mo<strong>la</strong>r:<br />

65,4 g/mol masa mo<strong>la</strong>r:<br />

98 g/mol<br />

1 mol<br />

50 g 0,<br />

76 mol Zn<br />

2 4<br />

65,<br />

4 g<br />

SO H mol 61 , 0<br />

1 mol<br />

60 g<br />

98 g<br />

2.- dividimos los moles de cada reactivo entre su propio<br />

coeficiente estequiometrico y <strong>el</strong> que obtenga menor<br />

resultado es <strong>el</strong> reactivo limitante<br />

Zn<br />

H<br />

2<br />

SO<br />

4<br />

0,<br />

76<br />

1<br />

0,<br />

76<br />

0,<br />

61<br />

1<br />

0,<br />

61<br />

( menor)<br />

R.L. H 2 SO 4


32 Zn + H 2 SO 4 H 2 + ZnSO 4<br />

0,61 mol v?<br />

Los coeficientes<br />

estequiometricos<br />

son igu<strong>al</strong>es<br />

n = 0,61 mol H 2<br />

T = 25 + 273 = 298 K<br />

P = 760 mmHg = 1 atm<br />

R<br />

0,<br />

082<br />

atm L<br />

K mol<br />

0,61 mol<br />

v<br />

P · v = n · R · T<br />

P · v = n · R · T<br />

v<br />

n<br />

R<br />

P<br />

0,<br />

61<br />

T<br />

0,<br />

082<br />

1<br />

298<br />

Los cálculos se<br />

hacen a partir de<br />

los moles de<br />

reactivo limitante<br />

14,<br />

91<br />

L<br />

H2


33<br />

3 MgCO 3 + 2 H 3 PO 4 Mg 3 (PO 4 ) 2 + 3 CO 2 + 3 H 2 O<br />

72 g 37 mL ¿v?<br />

1,34 g/mL, 50%<br />

1.- C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>r <strong>el</strong> número de moles de cada reactivo<br />

Masa mo<strong>la</strong>r<br />

84,3 g/mol<br />

n(<br />

MgCO<br />

3 MgCO 3 + 2 H 3 PO 4 Mg 3 (PO 4 ) 2 + 3 CO 2 + 3 H 2 O<br />

72 g<br />

3<br />

)<br />

72g<br />

MgCO<br />

3<br />

1mol<br />

MgCO<br />

84,<br />

3g<br />

3<br />

0,<br />

85moles<br />

MgCO<br />

3


33<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos <strong>la</strong> concentración de <strong>la</strong> disolución de ácido<br />

fosfórico teniendo en cuenta <strong>la</strong> densidad, 1,34 g/mL, <strong>la</strong><br />

riqueza, 50 % y <strong>la</strong> masa mo<strong>la</strong>r, 98 g/mol.<br />

1, 34 g ds 50 g H3PO4<br />

1 mol H3PO4<br />

1 mL ds 100 g ds 98 g<br />

1000<br />

1<br />

L<br />

mL<br />

3 MgCO 3 + 2 H 3 PO 4 Mg 3 (PO 4 ) 2 + 3 CO 2 + 3 H 2 O<br />

0,85 mol 37 mL<br />

0,<br />

037<br />

L<br />

Concentración<br />

6,<br />

83<br />

6,83 M<br />

1<br />

L<br />

mol<br />

25 , 0<br />

mol<br />

Ahora ya tenemos los moles de los dos<br />

reactivos<br />

3 4 PO H<br />

3 MgCO 3 + 2 H 3 PO 4 Mg 3 (PO 4 ) 2 + 3 CO 2 + 3 H 2 O<br />

0,85 mol 0,25 mol<br />

6,<br />

83 mol / L


33 3 MgCO 3 + 2 H 3 PO 4 Mg 3 (PO 4 ) 2 + 3 CO 2 + 3 H 2 O<br />

0,85 mol 0,25 mol ¿v?<br />

2.- Averiguamos cu<strong>al</strong> de los dos es <strong>el</strong> reactivo limitante (<strong>el</strong> que se<br />

acaba antes), Para <strong>el</strong>lo dividimos los moles de cada reactivo entre<br />

su propio coeficiente estequiometrico y <strong>el</strong> que obtenga menor<br />

resultado es <strong>el</strong> reactivo limitante<br />

MgCO<br />

H<br />

3<br />

PO<br />

4<br />

3<br />

0,<br />

25moles<br />

0,<br />

85<br />

3<br />

0,<br />

25<br />

2<br />

0,<br />

28<br />

0,<br />

12<br />

( menor)<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos <strong>el</strong> volumen de CO 2 a partir d<strong>el</strong><br />

reactivo limitante<br />

3<br />

4<br />

3<br />

2<br />

4<br />

R.L. H 3 PO 4<br />

3 MgCO 3 + 2 H 3 PO 4 Mg 3 (PO 4 ) 2 + 3 CO 2 + 3 H 2 O<br />

0,25 mol ¿v?<br />

H<br />

PO<br />

3moles<br />

2moles<br />

H<br />

CO<br />

PO<br />

0,<br />

38<br />

moles<br />

CO<br />

2


33<br />

P<br />

CO T H2O<br />

2<br />

3 MgCO 3 + 2 H 3 PO 4 Mg 3 (PO 4 ) 2 + 3 CO 2 + 3 H 2 O<br />

0,25 mol ¿v?<br />

Como c<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> presión d<strong>el</strong> gas<br />

P T = 743 mmHg<br />

P agua= 21 mmHg<br />

P<br />

P<br />

n = 0,38 mol CO 2<br />

T = 23 + 273 = 296<br />

P = 0,95 atm<br />

R<br />

0,<br />

082<br />

atm L<br />

K mol<br />

PCO2 PCO2 743<br />

V<br />

CO2<br />

VCO2 P · v = n · R · T<br />

21<br />

722mmHg<br />

n<br />

CO2<br />

722mmHg<br />

P<br />

0,<br />

38<br />

R<br />

CO2<br />

T<br />

0,<br />

082<br />

0,<br />

95<br />

0, 38 mol<br />

1at<br />

760mmHg<br />

296<br />

0,<br />

95atm<br />

9,<br />

7<br />

L<br />

CO<br />

2


34<br />

2 KClO 3 + 3 S 2 KCl + 3 SO 2<br />

20 g 10 g<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos los moles de KClO 3 y S, a partir de sus masas mo<strong>la</strong>res:<br />

20 g KClO<br />

KClO 3 = 122,6 g/mol y S = 32 g/mol<br />

10<br />

g<br />

3<br />

S<br />

1<br />

mol<br />

123,<br />

5<br />

1mol<br />

32<br />

g<br />

KClO<br />

S<br />

g<br />

3<br />

0,<br />

313<br />

0,<br />

163<br />

mol<br />

S<br />

mol<br />

KClO<br />

3


34 2 KClO 3 + 3 S 2 KCl + 3 SO 2<br />

0,163 mol 0,313 mol<br />

Averiguamos cu<strong>al</strong> de los dos es <strong>el</strong> reactivo limitante (<strong>el</strong> que se acaba<br />

antes), Para <strong>el</strong>lo dividimos los moles de cada reactivo entre su<br />

propio coeficiente estequiometrico y <strong>el</strong> que obtenga menor<br />

resultado es <strong>el</strong> reactivo limitante<br />

S<br />

0,<br />

163<br />

KClO 3<br />

mol<br />

0,<br />

163<br />

2<br />

0,<br />

313<br />

3<br />

0,<br />

104<br />

0,<br />

082 ( menor)<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos los gramos de KCl a partir d<strong>el</strong><br />

reactivo limitante, KClO 3<br />

2 KClO 3 + 3 S 2 KCl + 3 SO 2<br />

0,163 mol ¿g?<br />

KClO<br />

3<br />

2<br />

2<br />

moles<br />

moles<br />

KCl<br />

KClO<br />

3<br />

74,<br />

6<br />

1mol<br />

g<br />

KCl<br />

KCl<br />

R.L. KClO 3<br />

12,<br />

16<br />

g<br />

KCl


34<br />

2 KClO 3 (s) + 3 S (s) 2 KCl (s) + 3 SO 2 (g)<br />

0,163 mol<br />

0,<br />

163<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos los moles de SO 2 a partir d<strong>el</strong><br />

reactivo limitante:<br />

mol<br />

KClO<br />

3<br />

3 moles<br />

2<br />

moles<br />

SO<br />

2<br />

KClO<br />

3<br />

0,<br />

24moles<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos <strong>la</strong> presión de SO 2 a partir de:<br />

P · v = n · R · T<br />

0,24 0,082 295<br />

P 2 atm<br />

3<br />

SO<br />

2


35<br />

SiC + 4 KOH + 2 H 2 O K 2 SiO 3 + K 2 CO 3 + 4 H 2<br />

0,5 g 0,5 L<br />

0,04 M<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos los moles de los dos reactivos<br />

Los moles de SiC a partir de<br />

su masa mo<strong>la</strong>r: 40 g/mol<br />

Los moles de KOH a partir d<strong>el</strong><br />

volumen (0,5 L) y <strong>la</strong> mo<strong>la</strong>ridad<br />

(0,04 mol/L)<br />

1mol<br />

SiC<br />

0,<br />

04 moles<br />

0, 5gSiC<br />

0,<br />

0125 mol SiC 0,<br />

5 L<br />

0,<br />

02 mol KOH<br />

40g<br />

1 L


35 SiC + 4 KOH + 2 H 2 O K 2 SiO 3 + K 2 CO 3 + 4 H 2<br />

0,0125 mol 0,02 mol ¿V?<br />

Averiguamos cu<strong>al</strong> de los dos es <strong>el</strong> reactivo limitante (<strong>el</strong> que se acaba<br />

antes), Para <strong>el</strong>lo dividimos los moles de cada reactivo entre su<br />

propio coeficiente estequiometrico y <strong>el</strong> que obtenga menor<br />

resultado es <strong>el</strong> reactivo limitante<br />

SiC<br />

KOH<br />

0,<br />

0125<br />

1<br />

0,<br />

02<br />

4<br />

0,<br />

0125<br />

0,<br />

005<br />

( menor)<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos <strong>el</strong> volumen de H 2 a partir d<strong>el</strong><br />

reactivo limitante, KOH<br />

R.L. KOH<br />

SiC + 4 KOH + 2 H 2 O K 2 SiO 3 + K 2 CO 3 + 4 H 2<br />

0,02 mol ¿V?


35 SiC + 4 KOH + 2 H 2 O K 2 SiO 3 + K 2 CO 3 + 4 H 2<br />

0,02 mol ¿v?<br />

Teniendo en cuenta los 0,02 moles de H 2, <strong>la</strong><br />

temperatura = 17 + 273 = 290 K y <strong>la</strong> presión d<strong>el</strong><br />

H 2, que será <strong>la</strong> diferencia entre <strong>la</strong> presión tot<strong>al</strong><br />

y <strong>la</strong> presión de va<strong>por</strong> de agua<br />

P P PV<br />

H 2<br />

PH 2<br />

v ( H<br />

T<br />

743,<br />

5<br />

758<br />

mmHg<br />

14,<br />

5<br />

1<br />

760<br />

atm<br />

743,<br />

5<br />

mmHg<br />

Sustituimos estos datos en <strong>la</strong><br />

ecuación de los gases ide<strong>al</strong>es<br />

2<br />

)<br />

n<br />

H2<br />

P<br />

R<br />

H2<br />

T<br />

0,<br />

02<br />

0,<br />

082<br />

0,<br />

97<br />

290<br />

mmHg<br />

0,<br />

97<br />

P<br />

atm<br />

H2<br />

v<br />

P · v = n · R · T<br />

n<br />

H2<br />

R<br />

T<br />

v (H 2 ) = 0,49 L<br />

0,02 mol


36<br />

3 MnO 2 + 4 Al 2 Al 2 O 3 + 3 Mn<br />

100 kg 50 kg<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos los moles de los dos reactivos<br />

Los moles de MnO 2 a partir<br />

de su masa mo<strong>la</strong>r: 86,9 g/mol<br />

Los moles de Al a partir de su<br />

masa mo<strong>la</strong>r: 27 g/mol<br />

5 1 mol<br />

4 1 mol<br />

10 g MnO2<br />

1 150,<br />

7 mol MnO2<br />

5 10 g 1 851,<br />

9 mol Al<br />

86,<br />

9g<br />

27 g


36<br />

3 MnO 2 + 4 Al 2 Al 2 O 3 + 3 Mn<br />

1150,7 mol 1851,9 mol<br />

Averiguamos cu<strong>al</strong> de los dos es <strong>el</strong> reactivo limitante (<strong>el</strong> que se acaba<br />

antes), Para <strong>el</strong>lo dividimos los moles de cada reactivo entre su<br />

propio coeficiente estequiometrico y <strong>el</strong> que obtenga menor<br />

resultado es <strong>el</strong> reactivo limitante<br />

MnO 2<br />

Al<br />

1150,<br />

7<br />

3<br />

1851,<br />

9<br />

4<br />

383,<br />

6<br />

462,<br />

9<br />

( menor)<br />

R.L. MnO 2


36<br />

Hacemos los cálculos a partir de los moles d<strong>el</strong> reactivo limitante<br />

3 MnO 2 + 4 Al 2 Al 2 O 3 + 3 Mn<br />

1 150,7 mol<br />

<strong>En</strong> primer lugar vamos a c<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>r los kg de <strong>al</strong>uminio que sobran, para <strong>el</strong>lo<br />

debemos averiguar los kg de <strong>al</strong>uminio que reaccionan<br />

1 534,<br />

3<br />

1 150,7<br />

moles<br />

Al<br />

mol<br />

27<br />

1<br />

MnO<br />

g<br />

mol<br />

Al<br />

Al<br />

2<br />

3<br />

41<br />

4<br />

mol<br />

mol<br />

Al<br />

MnO<br />

426,<br />

1<br />

g<br />

2<br />

Al<br />

1<br />

534,<br />

3<br />

41,<br />

4<br />

Si tenemos 50 kg y reaccionan 41,4, <strong>al</strong> fin<strong>al</strong><br />

quedarán 8,6 kg de <strong>al</strong>uminio sin reaccionar<br />

moles<br />

kg<br />

Al<br />

Al<br />

reaccionan


36<br />

3 MnO 2 + 4 Al 2 Al 2 O 3 + 3 Mn<br />

1 150,7 mol<br />

1 150,7<br />

767,<br />

1<br />

Ahora vamos a c<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>r los kg de Al 2 O 3<br />

mol<br />

MnO<br />

moles<br />

2<br />

Al<br />

2<br />

2<br />

3<br />

O<br />

mol<br />

mol<br />

3<br />

Al<br />

2<br />

O<br />

MnO<br />

102<br />

1<br />

g<br />

mol<br />

3<br />

2<br />

78,2 kg Al 2O 3<br />

767,<br />

1<br />

78 244,<br />

2<br />

moles<br />

g<br />

Al<br />

2<br />

Al<br />

O<br />

3<br />

2<br />

O<br />

3


36<br />

3 MnO 2 + 4 Al 2 Al 2 O 3 + 3 Mn<br />

1 150,7 mol<br />

1150,7<br />

mol<br />

1 150,<br />

7<br />

Ahora vamos a c<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>r los kg de Mn<br />

MnO<br />

2<br />

moles<br />

3<br />

3<br />

Mn<br />

mol<br />

mol<br />

Mn<br />

MnO<br />

54,<br />

9<br />

1<br />

mol<br />

g<br />

2<br />

63,2 kg Mn<br />

1150,7<br />

63 173,<br />

4<br />

moles<br />

g<br />

Mn<br />

Mn


37<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos los moles d<strong>el</strong> ácido a partir de su masa mo<strong>la</strong>r (98 g/mol)<br />

10<br />

5<br />

g<br />

H<br />

2<br />

SO<br />

4<br />

1<br />

98<br />

mol<br />

g<br />

H<br />

H<br />

2<br />

2<br />

SO<br />

SO<br />

4<br />

4<br />

1.<br />

020,<br />

4<br />

moles H<br />

2<br />

SO<br />

4


37<br />

III)<br />

II)<br />

I)<br />

4 FeS 2 + 11 O 2 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2<br />

x gramos<br />

2 SO 2 + O 2 2 SO 3<br />

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4<br />

1020,4 mol<br />

Pasamos de moles de H 2 SO 4 a moles de FeS 2 , utilizando los<br />

coeficientes estequiométricos<br />

1020,<br />

4<br />

1020,<br />

4<br />

1020,<br />

48<br />

mol<br />

mol<br />

moles<br />

H<br />

SO<br />

3<br />

2<br />

SO<br />

SO<br />

2<br />

2<br />

2<br />

4<br />

mol<br />

mol<br />

4<br />

8<br />

1<br />

1<br />

mol<br />

mol<br />

SO<br />

SO<br />

2<br />

3<br />

moles<br />

moles<br />

H<br />

SO<br />

2<br />

3<br />

SO<br />

4<br />

1020,<br />

4<br />

FeS<br />

SO<br />

2<br />

2<br />

1020,<br />

4<br />

mol SO<br />

510,<br />

2<br />

2<br />

mol<br />

moles<br />

SO<br />

FeS<br />

3<br />

2


37<br />

4 FeS 2 + 11 O 2 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2<br />

510,2 mol<br />

2 SO 2 + O 2 2 SO<br />

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4<br />

1020,4 mol<br />

Pasamos los moles de FeS 2 a gramos, utilizando su masa mo<strong>la</strong>r = 120 g/mol<br />

510,<br />

2<br />

moles<br />

FeS<br />

2<br />

120<br />

1<br />

g<br />

mol<br />

FeS<br />

FeS<br />

2<br />

2<br />

61,2 kg de pirita<br />

61.<br />

224<br />

g<br />

FeS<br />

2


37<br />

Según <strong>el</strong> resultado d<strong>el</strong> apartado a) a partir de 61,2 kg de FeS 2<br />

obtendríamos los 100 kg de H 2 SO 4 , con <strong>un</strong> rendimiento d<strong>el</strong> 100 %.<br />

Pero ahora nos dicen que <strong>el</strong> rendimiento es d<strong>el</strong> 80 %, <strong>por</strong> lo que para<br />

seguir obteniendo los 100 kg de H 2 SO 4 tendremos que poner más<br />

cantidad de FeS 2 .<br />

Al aplicarle <strong>el</strong> 80% <strong>al</strong> FeS 2 solo hay dos posibilidades:<br />

( 1)<br />

( 2)<br />

61,<br />

2<br />

61,<br />

2<br />

kg<br />

kg<br />

FeS<br />

2<br />

FeS<br />

2<br />

80<br />

100<br />

100<br />

80<br />

48,<br />

96<br />

76,<br />

5<br />

kg<br />

kg<br />

FeS<br />

FeS<br />

Si <strong>el</strong> rendimiento de <strong>la</strong> reacción disminuye, habrá que poner mayor<br />

cantidad de reactivo, en este <strong>caso</strong> en lugar de los 62,2 kg de FeS 2<br />

habrá que poner 77,75 kg de FeS 2 .<br />

2<br />

2


37<br />

III)<br />

II)<br />

1020,<br />

4<br />

1020,<br />

4<br />

4 FeS 2 + 11 O 2 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2<br />

x gramos<br />

2 SO 2 + O 2 2 SO 3<br />

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4<br />

1020,4 mol<br />

mol<br />

mol<br />

H<br />

SO<br />

3<br />

2<br />

SO<br />

2<br />

2<br />

4<br />

mol<br />

mol<br />

80 %<br />

1<br />

1<br />

mol<br />

mol<br />

SO<br />

SO<br />

2<br />

3<br />

H<br />

SO<br />

2<br />

3<br />

SO<br />

4<br />

1020,<br />

4<br />

1020,<br />

4<br />

mol SO<br />

2<br />

mol<br />

SO<br />

4 100 moles FeS<br />

I) 1020,48 moles SO 637,5 moles FeS<br />

2<br />

2 2<br />

8 80 moles SO2<br />

3


37<br />

4 FeS 2 + 11 O 2 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2<br />

637,5 mol<br />

2 SO 2 + O 2 2 SO<br />

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4<br />

1020,4 mol<br />

Pasamos los moles de FeS 2 a gramos, utilizando su masa mo<strong>la</strong>r = 120 g/mol<br />

120 g FeS<br />

637,5 moles FeS 76.500 g FeS<br />

2<br />

2 2<br />

1 mol FeS2


37<br />

Ahora hay que tener en cuenta <strong>el</strong> 90 % de pureza de <strong>la</strong> pirita, lo que<br />

significa que de cada 100 kg de pirita 90 kg son de FeS 2 , <strong>el</strong> 10%<br />

restante son impurezas que no nos interesan.<br />

Pureza 90 %<br />

100<br />

kg<br />

90<br />

kg<br />

pirita<br />

FeS<br />

2<br />

85 kg de pirita<br />

x<br />

kg<br />

76,<br />

5<br />

pirita<br />

kg<br />

FeS<br />

2


38<br />

Blenda contiene 67,2 %<br />

de ZnS<br />

2 ZnS + 3 O 2 2 SO 2 + 2 ZnO<br />

2 SO 2 + O 2 2 SO 3<br />

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4<br />

10 6 g (89,6 %)


38<br />

Blenda contiene 67,2 %<br />

de ZnS<br />

40%<br />

2 ZnS + 3 O 2 2 SO 2 + 2 ZnO<br />

2 SO 2 + O 2 2 SO 3<br />

6<br />

89,6<br />

10 g muestra x g H SO<br />

100<br />

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4<br />

10 6 g (89,6 %)<br />

2 4<br />

896.000 gramos H 2SO 4<br />

1 mol H SO<br />

896.000 g H SO 9.142,9 mol H SO<br />

2 4<br />

2 4 2 4<br />

98 g H2SO4


38<br />

Blenda contiene 67,2 %<br />

de ZnS<br />

40%<br />

2 ZnS + 3 O 2 2 SO 2 + 2 ZnO<br />

2 SO 2 + O 2 2 SO 3<br />

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4<br />

9.142,9 mol<br />

40%<br />

2 ZnS + 3 O 2 2 SO 2 + 2 ZnO<br />

9.142,9 mol<br />

2 SO 2 + O 2 2 SO 3<br />

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4


38 Blenda contiene 67,2 %<br />

de ZnS<br />

40%<br />

2 ZnS + 3 O 2 2 SO 2 + 2 ZnO<br />

9.142,9 mol<br />

2 SO 2 + O 2 2 SO 3<br />

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4<br />

2 100 moles ZnS<br />

9.142,9 mol SO2 22.857,1 moles ZnS<br />

2 40 moles SO<br />

97,4 g ZnS 100 g blenda<br />

22.857,1 moles ZnS 3.312.925 g blenda<br />

1 moles ZnS 67,2 g ZnS<br />

2


39<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos los<br />

moles de C2H2 CaC 2 + 2 H 2 O Ca(OH) 2 +<br />

80 g<br />

2 C + 5 O2 4 CO2 + 2 H2O 2H2 ¿v?<br />

80<br />

g<br />

CaC<br />

CaC 2 + 2 H 2 O Ca(OH) 2 + C 2 H 2<br />

80 g ¿mol?<br />

2<br />

64<br />

1<br />

g<br />

mol<br />

CaC<br />

2<br />

1<br />

1<br />

mol<br />

mol<br />

C<br />

2<br />

H<br />

CaC<br />

2<br />

2<br />

C 2 H 2<br />

<strong>En</strong> <strong>la</strong>s reacciones sucesivas, siempre, <strong>el</strong> producto de<br />

<strong>un</strong>a reacción es <strong>el</strong> reactivo de <strong>la</strong> siguiente.<br />

masa mo<strong>la</strong>r:<br />

64 g/mol<br />

1,<br />

25<br />

moles<br />

C<br />

2<br />

H<br />

2


39<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos<br />

los moles<br />

de O2 P<br />

CaC 2 + 2 H 2 O Ca(OH) 2 + C 2 H 2<br />

1,25 mol 1,25 mol<br />

2 C 2 H 2 + 5 O 2 4 CO 2 + 2 H 2 O<br />

1,25 mol ¿v?<br />

747mmHg<br />

1,<br />

25<br />

n = 3,125 mol O 2<br />

T = 20 + 273 = 293 K<br />

moles<br />

1atm<br />

760mmHg<br />

C<br />

2<br />

H<br />

2<br />

2<br />

5<br />

0,<br />

98atm<br />

moles<br />

moles<br />

C<br />

O<br />

2<br />

2<br />

H<br />

2<br />

3,<br />

125<br />

Los coeficientes<br />

estequiométricos<br />

solo tienen sentido<br />

dentro de <strong>un</strong>a<br />

ecuación, no cuando<br />

vamos de <strong>un</strong>a a otra<br />

moles<br />

P V n R T<br />

V<br />

n R T<br />

P<br />

atm L<br />

R 0,<br />

082<br />

2<br />

K mol<br />

O L 61 , 76<br />

3,<br />

125 0,<br />

082 293<br />

V<br />

0,<br />

98<br />

O<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos <strong>el</strong> volumen de<br />

O 2 a partir de <strong>la</strong><br />

expresión<br />

2


40<br />

I )<br />

g<br />

(<br />

CO<br />

2<br />

)<br />

g<br />

(<br />

CO<br />

)<br />

s<br />

(<br />

C 2<br />

)<br />

g<br />

(<br />

CO<br />

3<br />

)<br />

s<br />

(<br />

Fe<br />

2<br />

)<br />

g<br />

(<br />

CO<br />

3<br />

)<br />

s<br />

(<br />

O<br />

Fe 2<br />

3<br />

2<br />

II<br />

Reac. II CO<br />

mol<br />

875<br />

.<br />

1<br />

O<br />

Fe<br />

mol<br />

1<br />

CO<br />

mol<br />

3<br />

g<br />

160<br />

O<br />

Fe<br />

mol<br />

1<br />

O<br />

Fe<br />

g<br />

000<br />

.<br />

100<br />

3<br />

2<br />

3<br />

2<br />

3<br />

2<br />

Reac. I<br />

C<br />

g<br />

11.250<br />

C<br />

mol<br />

1<br />

g<br />

12<br />

CO<br />

mol<br />

2<br />

C<br />

mol<br />

1<br />

CO<br />

mol<br />

875<br />

.<br />

1<br />

100 kg<br />

¿masa?


41<br />

A<strong>un</strong>que, <strong>al</strong> <strong>estar</strong> <strong>la</strong>s sustancias mezc<strong>la</strong>das, <strong>la</strong>s reacciones se producen<br />

simultáneamente, se trata de dos reacciones diferentes. Las reacciones que tienen<br />

lugar son:<br />

2 Al + 6 HCl 2 AlCl 3 + 3 H 2 (1)<br />

Zn + 2 HCl ZnCl 2 + H 2 (2)<br />

PV 1 0,129<br />

n( H ) 0,0052 moles H<br />

RT 0,082 300<br />

2 2<br />

obtenidos a partir de <strong>la</strong>s dos reacciones<br />

Si a <strong>la</strong> masa, en gramos, de <strong>al</strong>uminio en <strong>la</strong> muestra le l<strong>la</strong>mamos x, entonces <strong>la</strong> masa de<br />

cinc en <strong>la</strong> muestra será (0,135- x) g.<br />

moles H 2 (1) + moles H 2 (2) = moles H 2 tot<strong>al</strong>es


41<br />

teniendo en cuenta los coeficientes estequiometricos y <strong>la</strong>s masas mo<strong>la</strong>res: Al = 27<br />

g/mol y Zn = 65,4 g/mol, obtenemos <strong>la</strong> siguiente ecuación:<br />

3<br />

2<br />

x<br />

27<br />

x<br />

18<br />

0,<br />

136<br />

0,<br />

136 x<br />

65,<br />

4<br />

0,<br />

136 x<br />

65,<br />

4<br />

0,<br />

052<br />

0,<br />

052<br />

65,4 x + 2,448 – 18 x = 6,12<br />

47,4 x = 3,67<br />

x = 0,0774 g de Al<br />

0,<br />

0774<br />

<strong>al</strong>eación<br />

g Al<br />

100<br />

g<br />

<strong>al</strong>eación<br />

x g Al<br />

56,9 % de Al y 43,1 % Zn


42<br />

A<strong>un</strong>que, <strong>al</strong> <strong>estar</strong> <strong>la</strong>s sustancias mezc<strong>la</strong>das, <strong>la</strong>s reacciones se producen simultáneamente,<br />

se trata de dos reacciones diferentes. Las reacciones que tienen lugar son:<br />

Zn + 2 HCl ZnCl 2 + H 2<br />

ZnO + 2 HCl ZnCl 2 + H 2O<br />

C<strong>al</strong>cu<strong>la</strong>mos los moles de HCl consumidos <strong>por</strong> <strong>la</strong>s dos reacciones:<br />

20,22g 1mol<br />

n( HCl) 100g 0,28 moles HCl tot<strong>al</strong>es<br />

100g 36,5g<br />

Si a <strong>la</strong> masa en gramos de cinc en <strong>la</strong> muestra le l<strong>la</strong>mamos x, entonces <strong>la</strong> masa<br />

de monóxido de cinc en <strong>la</strong> muestra será (10,7- x) g.<br />

moles HCl (1) + moles HCl (2) = moles HCl tot<strong>al</strong>es


42<br />

teniendo en cuenta los coeficientes estequiometricos y <strong>la</strong>s masas mo<strong>la</strong>res:<br />

Zn = 65,4 g/mol y ZnO = 81,4 g/mol, obtenemos <strong>la</strong> siguiente ecuación:<br />

2<br />

x<br />

65,<br />

4<br />

2<br />

10,<br />

7 x<br />

81,<br />

4<br />

0,<br />

28<br />

0,031x + 0,263 – 0,025x = 0,28<br />

6·10 -3 x = 0,017 x = 2,83 g Zn<br />

10,<br />

7 g<br />

2,<br />

83<br />

mezc<strong>la</strong><br />

g zn<br />

100<br />

mezc<strong>la</strong><br />

x g zn<br />

26,45 % Zn y 73,55 % ZnO<br />

g

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