UNIDAD I PROBLEMAS RESUELTOS

Prof. LUIS CARLOS SSARMIENTO

1. 1. Calcule cuantas moles de H2O se forman al reaccionar 5 moles de NaOH con un exceso de H2SO4.............

H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2 H2O

2. Calcule cuantas moles y cuantos g de Na2SO4 se forman en el problema anterior.

MM Na2SO4 = 136g/mol.

5mol. NaOH (1mol Na2SO4/2 mol NaOH) = 2.5mol Na2SO4

2mol. Na2SO4 (136g/1mol) = 272g Na2SO4 3. Calcule cuantas moles de H2SO4 y g de H2SO4 reaccionan con 5mol de NaOH.

5mol. NaOH (1mol Na2SO4/2mol NaOH) = 2.5mol H2SO4

2.5mol H2SO4 ( 98g H2SO4/1mol H2SO4) = 295g H2SO4

4. Reaccionan 5mol de NaOH con 12mol de H2SO4 . 2 NaOH + H2SO4Na2SO4 + 2H2O 5mol 12mol Calcule el RL. 5 mol NaOHx 2 mol H2O/2 mol NaOH = 10 mol H2O

12mol H2SO4 (2mol. H2O/1mol H2SO4) = 24mol H2O se producen 5mol H2O (valor menor).

El RL es el NaOH.

5. Calcule los gramos de H2O que se producen en la reacción anterior.

5mol NaOH (2mol. H2O/2mol NaOH) = 5mol. H2O = 5mol. H2O x 18g/mol = 90g

6. Reaccionan 5mol de NaOH con 12mol de H2SO4 . Calcule El RL. 2 NaOH + H2SO4Na2SO4 + 2H2O 5mol 12mol

5mol NaOH x( 1molNa2SO4 /2mol NaOH = 2.5mol Na2SO4 (Valor menor) 12mol H2SO4x(1molNa2SO4 /1mol H2SO4) = 12mol Na2SO4 El RL es el NaOH

7. 7. Calcule cuantos moles del RNL reaccionaron y

cuantas moles sobraron. El RL es el NaOH

5mol NaOH (1mol H2SO4/2mol NaOH) = 2.5mol H2SO4 Luego sobran (12.0 – 2.5)mol = 9.5mol

8. N2 + 3H2 2 NH3

a) a) Calcule cuantos moles de NH3se producen al reaccionar 5mol de N2 con un exceso de H2

5mol N2 (2mol NH3/1mol N2) = 10mol NH3

b) b) Calcule cuantos g de NH3se forman (MM = 17g/mol)

5mol N2 (2mol NH3/1mol N2) = 10mol NH3 10mol NH3(17g/1mol) = 170g NH3

9. 128g de N2 reaccionan con un exceso de H2. Calcule los moles y los g de NH3 que se producen. MM N2 = 28g/mol

128g N2 (1mol N2/28g) = 4.6 mol N2 4.6mol N2 (2mol NH3/1mol N2) = 9.2 mol NH3

gNH3 = 9.2 mol NH3 (17g NH3/1mol NH3) = 156gNH3

10. N2 + 3H2 2 NH3

6 mol de N2reaccionan con 12mol de H2 para producir NH3

Calcule los moles de NH3 producidos y el Reactivo Limitante (RL) 6 mol N2 (2mol NH3/1mol N2) = 12mol NH3

12mol H2x (2mol NH3/3mol H2) = 8mol NH3(valor más pequeño) El RL es el Hidrogeno H2

11. Na2CO3 + 2HCl CO2 + H2O + 2 NaCl MM = 106g/mol MM = 36.5g/mol MM = 78.5g/mol

Calcule cuantos g de Na2CO3 reaccionan con 3.65g de HCl.

3.65g HCl (1mol/36.5g/mol) = 0.1 mol HCl 0.1 0.1 mol HCl (1mol Na2CO3/2mol HCl) = 0.05 mol Na2CO3 0.05 mol Na2CO3(106g/mol) = 5.3g Na2CO3

12. Calcule cuantos g de Na Cl se producen al reaccionar los

3.65g de HCl con los 5.3g de Na2CO3 Na2CO3+ 2HCl CO2 + H2O + 2 NaCl

3.65g HCl (1 mol/36.5g) = 0.1 mol HCl 0.1 0.1 mol HCl (2mol NaCl/2mol HCl) = 0.1 mol NaCl 0.1 0.1 mol NaCl (78.5g/mol) = 7.85g NaCl

13. Calcule cuantos g de NaCl se producen al raccionar 5.3g de Na2CO3con 14g de HCl. Na2CO3+ 2H Cl CO2 + H2O + 2 NaCl

5.3g Na2CO3 (1mol/106g1mol) = 0.05 mol Na2CO3

0.05 mol Na2CO3(2mol Nacl/1mol Na2CO3) = 0.1 mol NaCl( Valor menor)

14g HCl (1mol/36.5g) = 0.38 mol HCl

0.38 mol HCl (2mol NaCl/2mol HCl) = 0.38 mol NaCl

El valor menor es 0.1 mol NaCl y el R.L. Na2CO3 , luego sobra HCl:

14. Calcule cuantos moles de HCl sobran en el problema anterior.

Reaccionan 0.1 mol NaCl (2mol HCl/2mol NaCl) = 0.1 mol HCl Sobran (0.38-0.1) mol = 0.28 mol

15. H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2H2O MM = 98g/mol 40g/mol 18g/mol

Calcule el RL y cuantos g de H2O se forman al reacionar 4.9g de H2SO4con 8.0g de NaOH. 4.9g H2SO4(1mol/98g) = 0.050 mol H2SO4 0.050 mol H2SO4 x(2mol H2O/1mol H2SO4) = 0.1mol H2O

8.0g NaOH (1mol/40g) = 0.2mol NaOH 0.2mol NaOH x2mol H2O/2mol NaOH = 0.2 mol H2O El RL es el H2SO4. El producto es 0.10 mol H2O 0.10mol (18g/mol) = 1.8g H2O

16. Calcule cuantos g del RNL sobran en el problema anterior. 0.050 mol H2SO4 x(2mol NaOH/.1mol H2SO4) = 0.10 mol NaOH (Reaccionaron)

Sobraron del R. NO. L (0.20 – 0.10) mol NaOH = 0.10mol NaOH

17. 17. Calcule cuantos g de Na2CO3puro reaccionan con 42 mL de HCl 0.1 M.

Na2CO3+ 2 HCl 2NaCl + CO2 + H2O

42ml = 0.042L V x M = 0.042L x 0.1 mol/L = 4.2 x 10-3 mol HCl

4.2 x 10-3 mol HCl(1mol Na2CO3/2mol HCl) = 2.1 x 10-3 mol Na2CO3

2.1 x 10-3 mol Na2CO3 (106g/mol) = 0.22g Na2CO3 18. Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O Calcule cuantos mL de HCl 0.1M se necesitan para neutralizar 50 mL de Na2CO3 al 10% (w/v). = 50mls x 10g/100mL = 5g Na2CO3

5g Na2CO3(1mol/100g) = 4.7 x 10-2 mol Na2CO3 4.7 x 10-2 mol Na2CO3 (2mol HCl/1mol Na2CO3) = 9.4 x 10-2 mol HCl V x M = # moles V = # mol/M = 9.4 x 10-2 mol/0.1 mol/L = 9.4 x 10-1 L = 0.94 L = 940mls 19. Cuantos g de O2 reacionan con 50g de C3H8

C3H8+ 5O2 3CO2 + 4H2O MM = 44g/mol 32g/mol 44g/mol 18g/mol 50g C3H8 x 1mol C3H8/44g = 1.14 mol C3H8 1.14 mol C3H8 x (5mol O2/1mol C3H8) x 32gO2/1mol O2= 182 g O2

20. Calcule cuantos g de CO2 se producen en el problema anterior, si hay un exceso de O2.

1.14mol C3H8x 3mol CO2/1mol C3H8 x 44g CO2 /imol CO2= 150g CO2

21. 0.112g de Na2CO3 reaccionan con HCl en exceso. Calcule cuantos moles de CO2se produjeron: Na2CO3+ 2HCl CO2 + H2O + 2NaCl MM = 106g/mol MM = 44g/mol 0.112g Na2CO3x 1mol Na2CO3 /106gx (1mol CO2 /1mol Na2CO3)= 1.05 x 10-

3 mol CO2 Otro metodo utilizando las MM y los coeficientes de la ecuación: 0.112g Na2CO3 x 1x44gCO2/1x106g Na2CO3 x 1mol CO2/44gCO2 = 1.05 x 10-

3 mol CO2 22. 5mol de Na2CO3reaccionan con 5mol de HCl.

(a) (a) Calcule cual es el Reactivo Limitante (RL); b) Calcule cuantos g de NaCl se formaron.

2HCl + Na2CO32 NaCl + CO2 + 2 H2O

5mol Na2CO3x 2mol NaCl/1mol Na2CO3 = 10mol NaCl 5mol HCl x 2mol NaCl/2mol HCl = 5mol NaCl Luego el R.L. es el HCl.(produce menos NaCl) 5mol NaCl x 58.5g/mol = 295.2g NaCl

23. Calcule cuantas moles del RNL sobraron en el problema anterior.

Reaccionaron: 5mol NaCl x 1mol Na2CO3 /2mol NaCl = 2.5mol Na2CO3 Sobraron del RNL moles iniciales – moles finales = 5mol – 2.5mol = 2.5mol Na2CO3

24. Cuantos g de PbCl2 (MM = 278g mol) se forman al reaccionar 100ml 0.125M de Pb2+con 200ml de Cl- 0.17M.

Pb2+ + 2 Cl- PbCl2(s) 1mol = 100mmol #mol Pb2+ = 0.100L x 0.125mol/L = 0.0125mol = 12.5 mmol #mol Cll- = 0.200L x 0.17mol/L = 0.034 mol = 34 mmol

Calcule el RL y los gramos de PbCl2 que se formaron en el problema anterior. 12.5 mmol Pb2+ x 1mmol PbCl2/1 mmol Pb2+ = 12.5 mmol PbCl2 34 mmol Cl- x 1 mmol PbCl2/2mmol Cl- = 17 mmol PbCl2 El RL es el Pb2+y se obtuvieron 12.5 mmol PbCll2 MM= 207.2g/mol= 278mg/mmol g PbCl2 = 12.5 mmol x 278 mg/mmol ) = 3475 mg PbCl2 = 3.475 g PbCl2

25. Exactamente 750.0ml de una solución de Ba(NO3)2 de 650.1 ppm se mezclaron con 200.0 ml de Al2 (SO4)3 0.041M

3Ba (NO3)2 + Al2(SO4)3 =3 BaSO4 + 2 Al(NO3)3 MM = 199.3g/mol 342.15 g/mol 233.4 g/mol Calcule:

a) La masa de BaSO4 que se formó b) b) La masa del RNL que sobró y su M. mg = ppmx V mg Ba(NO3)2 = ppm x V = 650.1 mg/L x 0.750L = 487.5 mg = 0.4875g

g Al2(SO4)3= V x M x MM = 0.200L x 0.041 mol/L x 342.15g/mol = 2.80gAl2(SO4)3 Calculo del RL: Se usaran las MM de cada compuesto, multiplicada por su coeficiente: 3 x 199.3g Ba(NO3)2equivale a 3 x 233.4g BaSO4 0.4857g Ba(NO3)2x (3 x 233.4g BaSO4 )/(3 x 199.3g Ba(NO3)2 ) = 0.57g BaSO4 2.80g Al2(SO4)3x 3 x 233.4g BaSO4/1 x 342.15g Al2(SO4)3 Sobraron (2.80g – 0.27g) Al2(SO4)3= 2.52g Al2(SO4)3 V Total = 0.75L + 0.200L = 0.95L La M del compuesto en solución que sobra(RNL) es: M = W/(MMxV)

M Al2(SO4)3= 2.52g (342.15g/mol x 0.95L) = 7.7 x 10-3 mol/L