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TEMA 3.- Las reacciones quí- micas

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Academic year: 2018

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TEMA 3.- Las reacciones

quí-micas

36.- Se disuelven 10 g de sal (cloruro de sodio) en un vaso que contiene 200 g de agua, obteniéndose una di-solución de densidad 1´1 g/ml. Determinar la concentración de la didi-solución obtenida expresada en % en masa, fracción molar, molaridad y molalidad.

Datos: masas atómicas en uma: Na = 23; Cl = 35´5; H = 1; O = 16.

Sol.: 4´76 %; 0´015; 0´895 M; 0´85 m

37.- Se disuelven 10 cm3 de ácido sulfúrico (cuya densidad es 1´8 g/cm3) en 250 cm3 de agua destilada (cuya

densidad es 1 g/cm3). Calcular la concentración de la disolución formada expresada en % en masa, fracción

molar, molaridad y molalidad. Considerar los volúmenes aditivos. Datos: masas atómicas en uma: H = 1; S = 32; O = 16.

Sol.: 6´72 %; 0´013; 0´71 M; 0´73 m

38.- Se disuelven 6´3 g de ácido nítrico en agua hasta completar 1 litro de disolución. Se pide: a) Molaridad de la disolución obtenida.

b) Si tomamos 200 cm3 de la disolución anterior y le añadimos más agua hasta completar medio litro,

determinar la molaridad de la nueva disolución. Datos: masas atómicas en uma: H = 1; N = 14; O = 16.

Sol.: a) 0´1 M; b) 0´04 M

39.- Una disolución acuosa de ácido perclórico del 40 % en masa tiene una densidad de 1´2 g/cm3. Calcular

la molaridad, fracción molar y molalidad de dicha disolución. Datos: masas atómicas en uma: H = 1; Cl = 35´5; O = 16.

Sol.: 4´78 M; 0´11; 6´63 m

40.- Una disolución acuosa de ácido clorhídrico de densidad 1´19 g/cm3 tiene una concentración del 37 % en

masa. Calcular su molaridad y molalidad.

Datos: masas atómicas en uma: H = 1; Cl = 35´5; O = 16.

Sol.: 12´06 M; 16´09 m

41.- Calcular la molalidad de una disolución acuosa de hidróxido de sodio del 10 % en masa. Datos: masas atómicas en uma: Na = 23; O = 16; H = 1.

Sol.: 2´78 m

42.- Hallar la densidad de una disolución acuosa de sulfato de magnesio 3´56 M y del 18 % en masa. Datos: masas atómicas en uma: Mg = 24´3; S = 32; O = 16; H = 1.

Sol.: 2379´27 g/L

43.- Se mezclan 50 cm3 de una disolución acuosa 2 M de ácido sulfúrico con 200 cm3 de otra disolución

acuosa 0´2 M de dicho ácido. Deducir la molaridad de la disolución resultante, considerando los volúmenes aditivos.

Sol.: 0´56 M

44.- Mezclamos 50 ml de una disolución acuosa de ácido sulfúrico 0´136 M con... a) ...70 ml de agua.

b) ...90 ml de una disolución acuosa de ácido sulfúrico 0´068 M.

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45.- En Medicina suelen utilizarse determinadas disoluciones llamadas sueros fisiológicos que suelen inyec-tarse por vía intravenosa. Reciben distintos nombres según el soluto disuelto. Así, un suero glucosado suele contener un 10 % en masa de glucosa (C6H12O6). Calcular la molalidad y la molaridad del suero si su

densi-dad es de 1´03 g/ml.

Datos: masas atómicas en uma: C = 12; H = 1; O = 16.

Sol.: 0´62 m; 0´57 M

46.- Una disolución acuosa de ácido perclórico en agua 6´63 m tiene una densidad de 1´2 g/cm3. Calcular la

molaridad y porcentaje en masa de dicha disolución.

Datos: masas atómicas en uma: H = 1; Cl = 35´5; O = 16. Densidad del agua = 1 g/cm3.

Sol.: 4´77 M; 39´99 %

47.- El alcohol etílico que se vende en las farmacias es una disolución de alcohol puro (C2H6O) en agua que

suele tener una concentración del 96 % en masa y una densidad de 0´9 g/ml. ¿Qué volumen de alcohol habrá en un bote de 250 ml que hemos comprado en la farmacia, si la densidad del alcohol puro vale 0´89 g/cm3?

Sol.: 242´7 cm3

48.- Mezclamos 45 g de ácido fosfórico con un cierto volumen de agua, obteniendo una disolución 0´1 M y de densidad 1´3 g/cm3. Calcular el volumen de agua que hemos utilizado.

Datos: densidad del agua = 1 g/cm3; masas atómicas en uma: H = 1; P = 31; O = 16.

Sol.: 238´11 cm3

49. Mezclamos 100 ml de una disolución acuosa de ácido clorhídrico 0´2 M con 400 ml de disolución acuo sa de ácido clorhídrico 0´1 M y con 250 ml de agua. Calcular la molaridad de la disolución resultante, supo -niendo que los volúmenes son aditivos.

Sol.: 0´08 M

50.- Añadimos 10 g de cloruro de sodio a 200 g de una disolución acuosa de cloruro de sodio del 5 % en masa. Calcular el % en masa de la disolución obtenida.

Sol.: 9´52 %

51.- ¿Qué volumen ocuparán 2 moles de oxígeno (molecular) que se encuentran sometidos a una presión de 5 atm y a una temperatura de 27 ºC?

Dato: R = 0´082 atm·l/mol·K.

Sol.: 9´84 L

52.- En un recipiente se recogen 300 cm3 de dióxido de carbono a 20 ºC y 700 mm de Hg de presión.

¿Cuán-tos gramos de oxígeno habrá?

Datos: R = 0´082 atm·l/mol·K; masas atómicas en uma: C = 12; O = 16.

Sol.: 0´368 g

53.- En un recipiente de 10 L de capacidad se introducen 34 g de amoniaco a 25 ºC. ¿Qué presión ejercerá el amoniaco?

Datos: R = 0´082 atm·l/mol·K; masas atómicas en uma: N = 14; H = 1.

Sol.: 4´89 atm

54.- Un recipiente de 12 L contiene 6 g de un gas a 18 ºC y 730 mm de Hg. Determinar su masa molar. Dato: R = 0´082 atm·l/mol·K.

Sol.: 12´42 g/mol

55.- Calcular el número de átomos contenido en: a) 10 g de agua.

b) 0´2 moles de butano (C4H10).

c) 10 L de oxígeno (molecular) medido en c.n. Masas atómicas en uma: H = 1; O = 16; C = 12.

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56.- Si 9 L de cloruro de hidrógeno gaseoso, medidos a 20 ºC y 750 mm de Hg, se disuelven en el agua necesaria para dar 290 ml de disolución, calcular la molaridad de dicha disolución.

Dato: R = 0´082 atm·l/mol·K

Sol.: 1´27 M

57.- En un recipiente de 100 L hay 12 g de oxígeno gaseoso, 4 g de nitrógeno gaseoso y 24 g de vapor de agua, todos a 20 ºC. Determinar la presión que ejerce cada gas (presión parcial) y la presión total.

Datos: R = 0´082 atm·l/mol·K; masas atómicas en uma: O = 16; N = 14; H = 1.

Sol.: pO2 = 0´09 atm; pN2 = 0´034 atm; pH2O = 0´32 atm; pT = 0´444 atm

58.- Sabemos que en cierto recipiente de 80 L de capacidad hay 3´26·1023 moléculas de cloro gaseoso bajo

una presión de 1´14 atm. ¿A qué temperatura se hallará ese cloro y qué volumen ocuparía en c.n.? Dato: R = 0´082 atm·l/mol·K

Sol.: 2054´49 K; 12´12 L

59.- ¿Cuántos gramos de vapor de agua habría que introducir en una bombona de 40 L de capacidad para que a una temperatura de 27 ºC ejerciera una presión de 880 mm de Hg?

Datos: R = 0´082 atm·l/mol·K; masas atómicas en uma: H = 1; O = 16.

Sol.: 33´89 g

60.- ¿Dónde hay mayor número de moléculas, en 16 L de HCl medidos a 789 mm de Hg y 41 ºC ó en 25 g de esa misma sustancia?

Datos: R = 0´082 atm·l/mol·K; masas atómicas en uma: H = 1; Cl = 35´5.

Sol.: En 25 g

61.- Ajustar las siguientes reacciones químicas: a) NO2 + H2O → HNO3 + NO

b) HBr + Fe → FeBr3 + H2

c) ZnS + O2 → ZnO + SO2

d) CuO + Cu2O + H2 → Cu + H2O

e) CaC2 + H2O → Ca(OH)2 + C2H2

f) CaO + NH4Cl → CaCl2 + H2O + NH3

g) H2S + CuSO4 → H2SO4 + CuS

h) C6H6 + O2 → CO2 + H2O

62.- ¿Qué cantidad de oxígeno (molecular) se precisa para quemar completamente 0´464 kg de butano (C4H10)? ¿Qué cantidad de dióxido de carbono se desprende en el proceso? La reacción que tiene lugar (sin

ajustar) es la siguiente: C4H10 + O2 → CO2 + H2O.

Datos: masas atómicas en uma: C = 12; H = 1; O = 16.

Sol.: 1664 g de O2; 1408 g de CO2

63.- ¿Qué volúmenes de nitrógeno (molecular) y de hidrógeno (molecular), medidos en condiciones norma-les, se precisan para obtener 16´8 L de amoniaco medidos en esas mismas condiciones?

Sol.: 8´4 L de N2 y 25´2 L de H2

64.- Se queman completamente 640 g de azufre puro, haciéndolos reaccionar con oxígeno (molecular). Si el dióxido de azufre que se desprende se recoge en un recipiente a 10 atm de presión y a 27 ºC, ¿qué volumen habrá de tener dicho recipiente?

Datos: R = 0´082 atm·l/mol·K; masas atómicas en uma: S = 32; O = 16.

Sol.: 49´2 L

65.- Cuando el etanol (C2H6O) reacciona con oxígeno (molecular) se obtiene dióxido de carbono y agua. Si

queremos obtener 35´2 g de dióxido de carbono, se pide: a) Masa de etanol necesaria.

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c) Nº de moléculas de agua que se obtendrá. Masas atómicas en uma: C = 12; H = 1; O = 16.

Sol.: a) 18´4 g; b) 26´88 L; c) 7´23·1023 moléculas

66.- ¿Qué volumen de disolución acuosa 0´2 M de ácido sulfúrico debe reaccionar con aluminio para obtener 2 L de hidrógeno (molecular) medidos a 3 atm y 25 ºC?

Dato: R = 0´082 atm·l/mol·K.

Sol.: 1´23 L

67.- Cuando el carbonato de calcio reacciona con ácido clorhídrico se desprenden 5´6 L de dióxido de car-bono, medidos a 20 ºC y 730 mm de Hg, obteniéndose también en el proceso agua y cloruro de calcio. Se pide:

a) Masa de carbonato de calcio que reaccionó.

b) Volumen de disolución acuosa de ácido clorhídrico de concentración 2 M que reaccionará. c) Nº de moléculas de cloruro de calcio obtenidas.

Datos: R = 0´082 atm·l/mol·K; masas atómicas en uma: Ca = 40; C = 12; O = 16; H = 1; Cl = 35´5.

Sol.: 22´39 g; b) 0´22 L; c) 1´35·1023 moléculas

68.- Para quemar el metano lo hacemos reaccionar con oxígeno (molecular), obteniéndose en el proceso di-óxido de carbono y agua. Si quemamos 32 g de metano, se pide:

a) Volumen de oxígeno, medido a 20 ºC y 2 atm de presión, necesario. b) Masa de agua obtenida.

Datos: masas atómicas en uma: C = 12; H = 1; O = 16; constante de los gases = 0´082 atm· l/mol· K.

Sol.: a) 48´052 L; b) 72 g

69.- Cuando el aluminio reacciona con el sulfuro de hidrógeno se obtiene sulfuro de aluminio y se desprende hidrógeno (molecular). Si en un experimento obtenemos 10 litros de hidrógeno medidos en condiciones nor-males, se pide:

a) Masa de aluminio que ha reaccionado.

b) Volumen de disolución acuosa 2 M de sulfuro de hidrógeno que se necesita. Datos: masas atómicas en uma: Al = 27; H = 1; S = 32.

Sol.: a) 8´036 g; b) 0´22 L

70. Hacemos reaccionar cobre con ácido nítrico, y observamos que se obtiene nitrato de cobre (II) e hidró -geno (molecular). Medimos la masa del nitrato obtenido, la cual resulta ser de 100 g. Se pide:

a) Masa de cobre que reacciona.

b) Volumen de disolución acuosa 1 M de ácido nítrico que se necesita.

c) Volumen de hidrógeno, medido a 25 ºC y 700 mm de Hg de presión, que se obtendrá. Datos: masas atómicas en uma: Cu = 65´4; H = 1; N = 14; O = 16; R = 0´082 atm· l/mol· K.

Sol.: a) 34´53 g; b) 1´056 L; c) 14 L

71.- (PAU) Dada la reacción química (sin ajustar): AgNO3 + Cl2 → AgCl + N2O5 + O2

Calcule:

a) Los moles de N2O5 que se obtienen a partir de 20 g de AgNO3, con exceso de Cl2.

b) El volumen de oxígeno obtenido, medido a 20 ºC y 620 mm de Hg. Datos: R = 0’082 atm·L·K-1·mol-1 ;masas atómicas: N = 14; O = 16; Ag = 108.

Sol.: a) 0´059 moles; b) 3´52 L

72.- (PAU) En disolución acuosa el ácido sulfúrico reacciona con cloruro de bario precipitando totalmente sulfato de bario y obteniéndose además ácido clorhídrico. Calcule:

a) El volumen de una disolución de ácido sulfúrico de 1´84 g/mL de densidad y 96 % de riqueza en masa, necesario para que reaccionen totalmente 21´6 g de cloruro de bario.

b) La masa de sulfato de bario que se obtendrá.

Masas atómicas: H = 1; O = 16; S = 32; Ba = 137´4; Cl = 35´5.

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73.- (PAU) Al añadir ácido clorhídrico al carbonato de calcio se forma cloruro de calcio, dióxido de carbono y agua.

a) Escriba la reacción y calcule la cantidad en kilogramos de carbonato de calcio que reaccionará con 20 L de ácido clorhídrico 3 M.

b) ¿Qué volumen ocupará el dióxido de carbono obtenido, medido a 20 ºC y 1 atmósfera? Datos: R = 0´082 atm·L·K-1·mol-1. Masas atómicas: C = 12; O = 16; Ca = 40.

Sol.: a) 6 kg; b) 720´78 L

74.- Dada la siguiente reacción química sin ajustar: H3PO4 + NaBr → Na2HPO4 + HBr.

Si en un análisis se hacen reaccionar 100 mL de ácido fosfórico 2,5 M con el bromuro de sodio: a) ¿Cuántos gramos de Na2HPO4 se habrán obtenido?

b) Si se recoge el bromuro de hidrógeno gaseoso en un recipiente de 500 mL, a 50°C, ¿qué presión ejercerá?

Datos: R = 0,082 atm·L·moI‒1·K‒1. Masas atómicas: H = 1; P = 31; O = 16; Na = 23; Br = 80.

Sol.: a) 35´5 g; b) 13´24 L

75.- Un globo se llena con el hidrógeno procedente de la reacción (sin ajustar): CaH2 + H2O → Ca(OH)2 + H2

a) ¿Cuántos gramos de hidruro de calcio harán falta para producir 250 mL de hidrógeno en c.n. para llenar el globo?

b) El hidróxido de calcio generado se hace reaccionar con una disolución acuosa de ácido clorhídrico del 34 % en masa y densidad 1´14 g/mL. ¿Qué volumen de esta disolución necesitaremos? La reacción que tienen lugar es la siguiente:

Ca(OH)2 + HCl → CaCl2 + H2O

Masas atómicas:

Referencias

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