Quimica.

PROBLEMAS:

2.- Una muestra de 0,73 g de un compuesto orgánico que contiene sólo carbono, oxígeno e hidrógeno se quema al aire produciendo 1,03 g de CO2 y 0,632 g de H2O. ¿Cuál es su fórmula empírica? Pesos atómicos: C= 12 O= 16 H= 1

3.- La densidad de un gas es 1,28 g litro-1, a 56ºC y 454 mm de Hg. Su composición porcentual es 62% de carbono, 10,4% de hidrógeno y 27,6% de oxígeno. ¿Cuál es su fórmula molecular? C= 12 H= 1 O= 16.

9.- Una muestra de 0,596 g de un compuesto formado sólo por boro e hidrógeno ocupa a 273 K y 1 atm, 484 ml. Cuando esa muestra se quema en presencia de oxígeno se obtienen 1,17 g de agua y trióxido de boro. Calcular la fórmula molecular del compuesto. Datos: Masas atómicas: B = 11; H = 1; O = 16. R = 0,082 atm.l/mol.K.

10.- Una muestra de 2 g de un compuesto orgánico compuesto por C, H y O se quema totalmente en presencia de oxígeno. En dicha combustión se obtienen 4,554 g de CO2 y 1,863 g de H2O. Determine la fórmula empírica del compuesto. Escriba y nombre algunos isómeros de dicho compuesto. Datos: Masas atómicas: C = 12; O = 16; H = 1.

13.- Una muestra de 0,5 g de un compuesto orgánico formado por C, H y Cl se quema en presencia de oxígeno dando 0,445 g de CO2 y 0,182 g de H2O. Su densidad relativa con respecto del aire vale 3,42. Determine su fórmula empírica y molecular. Proponga dos compuestos que respondan a la misma fórmula y nómbrelos. Datos: Peso molecular aparente del aire = 29,0 Pesos atómicos: C= 12; O= 16; H= 1; Cl= 35,5.

15.- Una sustancia química empleada como abono contiene un 35% de nitrógeno, un 60% de oxígeno y el resto hidrógeno. a) ¿Cuál es su fórmula empírica? b) Sugiera un posible compuesto. Pesos atómicos N= 14 H= 1 O= 16

25.- Un espeleólogo se introduce en una cueva con una lámpara de carburo para iluminarse. En la lámpara coloca 300 g de carburo, cuyo contenido en carburo de calcio es del 65% en peso, y medio litro de agua. En el interior de la lámpara se verifica la reacción

CaC2(s)+ H2O(ac) → C2H2(g)+ Ca(OH)2(ac) (sin ajustar),

desprendiéndose acetileno que es el gas que quema para dar luz. Calcule el volumen de acetileno que producirá dicha lámpara en las condiciones ambientales de la cueva (11ºC y 750 mm Hg) y el tiempo que podrá mantenerse encendida si consume 1,4 L/min de acetileno en la producción de luz. Datos: R = 0,082 atm.L/mol.K, 1 atm = 760 mm Hg, masas atómicas hidrógeno= 1,0; carbono= 12,0; calcio= 40,1.

26.- Disponemos de un recipiente de 5 L que contiene oxígeno a 5 atm de presión y otro recipiente de 20 L que contiene nitrógeno a 3 atm, ambos a 20ºC. A continuación conectamos los dos recipientes. Explique qué ocurrirá: ¿El nitrógeno pasa al recipiente del oxígeno? ¿El oxígeno pasa al del nitrógeno? Calcule la presión del conjunto una vez conectados a 20ºC y las presiones parciales de ambos gases. Datos: R = 0,082 atm.L/mol.K, masas atómicas, nitrógeno= 14,0; oxígeno= 16,0.

27.- a) Calcule la concentración molar de una disolución de ácido clorhídrico del 32,0% de riqueza en peso y 1,16 g/cm3 de densidad. b) Indique cómo prepararía 500,0 mL de una disolución de ácido clorhídrico 1,0 M a partir de la disolución anterior. Datos: masas atómicas cloro=35,45, hidrógeno =1,01.

28.- En cierto proceso se pretende tratar 10 toneladas de piedra caliza (80% de riqueza en peso de carbonato de calcio) con una disolución acuosa de ácido clorhídrico 2,0 M para obtener cloruro de calcio. Calcule: A) El volumen necesario de dicho ácido para tratar toda la caliza. B) El volumen de dióxido de carbono medido a 20ºC y 1 atm. que se desprenderá como subproducto en la misma reacción. Datos: R=0,082 atm.L/ mol.K, masas atómicas calcio=40,1, cloro= 35,45, oxígeno=16,0, carbono=12,0, hidrógeno=1,0.

29.- Se hacen reaccionar 10,0 g de hidróxido de sodio del 85,8% de pureza en peso con una disolución acuosa de ácido ortofosfórico según la ecuación sin ajustar: NaOH + H3PO4 → H2O + Na3PO4. Calcule: A) la masa de ácido que reaccionará hasta que el hidróxido de sodio se agote. B) el número de equivalentes de ácido y de base consumidos. Datos: masas atómicas fósforo=31,0; sodio=23,0; oxígeno=16,0; hidrógeno=1,0.

30.- En un motor de gas se hace reaccionar, a 200ºC y 2 atm, 1,2 L de metano con 10,8 L de aire (contenido de oxígeno en el aire: 20% en volumen), produciéndose la reacción: CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g) (sin ajustar)

Calcule: A) el reactivo que está en exceso y la masa de él que no reacciona, B) el volumen de dióxido de carbono desprendido por el escape medido a 200º y 2 atm. Datos: masas atómicas carbono=12,0; oxígeno=16,0; hidrógeno=1,0.

31.- Se prepara una disolución de hidróxido de bario disolviendo 0,20 g (86% de riqueza en peso) en el agua necesaria para obtener un volumen de 100 mL de disolución. Calcule la molaridad de dicha disolución y el volumen de la misma que reaccionará con 10 mL de ácido clorhídrico 0,01 M. Datos: masas atómicas bario= 137,3; oxígeno= 16; hidrógeno= 1.

32.- En una nave se utiliza clorato de potasio para producir el oxígeno que necesita su tripulante para respirar (calentándolo en presencia de un catalizador genera cloruro de potasio y oxígeno gas). i) Calcule el número de moléculas de oxígeno que puede producirse a partir de 100 g de clorato de potasio. ii) Sabiendo que el consumo de aire del tripulante es de 21 L/min en las condiciones ambientales de la nave (20% de contenido en oxígeno expresado en volumen, 22ºC y 700 mm Hg), calcule la cantidad de clorato que necesita transportar la nave para que su tripulante pueda respirar al menos tres días. Datos: R=0,082 atm.L/mol.K; NA=6,022.1023; 1 atm=760 mm Hg; masas atómicas, oxígeno=16, cloro= 35,5, potasio=39,1.

33.- El ácido sulfúrico puede obtenerse por oxidación del sulfuro de cinc y posterior tratamiento acuoso según el proceso global: ZnS + 2O2 + H2O → ZnO + H2SO4

pero con rendimiento máximo en ácido del 75%. Calcule: A) la cantidad de ZnS necesaria para obtener una tonelada de ácido sulfúrico. B) El volumen de aire consumido (medido a 20ºC y 1 atm de presión) durante la producción de la citada cantidad de ácido. Datos: contenido de oxígeno en el aire 20% en volumen; R= =,082 atm.L/mol.K; masas atómicas cinc= 65,4, azufre= 32,1, oxígeno= 16,0, hidrógeno= 1,0.

34.- i) Deduzca la fórmula de una sustancia de masa molecular 60 uma y que está compuesta por carbono en un 60,0%, hidrógeno en un 13,3% y el resto oxígeno. ii) Nombre tres isómeros de dicha sustancia. Datos: masas atómicas, oxígeno= 16,0, carbono= 12, hidrógeno= 1,0.

35.- En un recipiente cerrado de 5 L se introducen 14 g de nitrógeno y 10,1 g de neón a 25ºC. Suponiendo que los gases anteriores presentan un comportamiento ideal en las condiciones descritas, calcule: A) cual de los dos presentará un mayor número de moléculas en el recipiente y B) cuál de ellos el mayor número de átomos. C) La presión parcial del gas neón. D) El volumen de recipiente ocupado por el nitrógeno. Datos: NA= 6,02.1023, R= 0,082 atm.L/mol.K; masas atómicas nitrógeno= 14, neón= 20,2.

36.- Una disolución acuosa de ácido clorhídrico 3,6 M tiene una densidad de 1060 Kg/m3. Exprese la concentración de dicha disolución como: A) Tanto por ciento de pureza en peso, B) Normalidad como ácido C) molalidad. Datos: masas atómicas cloro= 35,5, oxígeno= 16, hidrógeno= 1.

37.- Ordene las siguientes cantidades de materia según el número de átomos que contiene: A) 3,4 g de hierro, B) 8,8 L de nitrógeno medidos a 25 ºC y 1,4 atmósferas, C) 0,05 moles de sacarosa (C12H22O11), D) 2,6 mL de bromo (líquido cuya densidad a 20 ºC es 3119 Kg/m3). Datos: R= 0,082 atm.L/mol.K; NA= 6,02.1023, masa atómicas, bromo= 79,9, hierro= 55,85, oxígeno= 16,0, nitrógeno= 14,0, hidrógeno= 1,0.

38.- i) Calcule la concentración molar de una disolución acuosa de cloruro de sodio cuyo contenido en sal es del 1% en peso i tiene una densidad de 1005 Kg/m3. ii) Deduzca además la concentración molar de una disolución formada al mezclar 35 mL de la disolución anterior con otra disolución acuosa de cloruro de sodio 0,05 M. Suponga que los volúmenes son aditivos. Datos: masas atómicas cloro= 35,45, sodio= 23,0.

39.- Indique cómo prepararía 100 mL de una disolución acuosa de cloruro de sodio 0,1 M a partir de otra disolución más concentrada de la misma sustancia de un 25% de riqueza en peso y 1,189 g/mL de densidad. Datos: masas atómicas cloro=35,5; sodio=23,0.

40.- Calcule la composición en moles de un gas, mezcla de metano (CH4) y propano (C3H8), cuya combustión produce un total de 56 L de dióxido de carbono y 63 g de agua en condiciones normales. Datos: masas atómicas oxígeno=16,0; carbono= 12,0; hidrógeno= 1,0.

41.- El análisis elemental de una sustancia refleja la siguiente composición en peso: 40’0 % de carbono, 6,7 % de hidrógeno y el resto oxígeno. Calcule su fórmula empírica y formule dos compuestos que cumplan la citada composición. Datos: masas atómicas, oxígeno=16’0, carbono=12’0, hidrógeno=1’0.

42.- Se hacen reaccionar 2 g de aluminio del 80% de pureza con 200 mL de ácido clorhídrico 0’5 M para dar tricloruro de aluminio e hidrógeno. A) Deduzca cuál es el reactivo limitante en el proceso descrito y el exceso en moles del otro reactivo. B) Calcule el volumen de hidrógeno obtenido medido a 25ºC y 780 torr. Datos: 1 atm = 760 torr, R=0’082 atm.L/mol.K; masas atómicas cloro=35’5, aluminio=27’0, hidrógeno=1’0.

43.- En una bomba calorimétrica de 2 L de volumen constante, se introducen a 25ºC 2’0 g de oxígeno y 0’48 g de carbono. Calcule, al término de la reacción, la masa

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