TEMA 12. LAS PRIMERAS LEYES DE LA QUÍMICA

 

 

20. El metanol se obtiene al reaccionar hidrógeno (H 2 ) y monóxido de carbono (CO) a elevadas temperaturas. Debido a ello, el metanol se obtiene en estado gaseoso.

En una experiencia se observa que dos volúmenes de hidrógeno reaccionan con un volumen de monóxido de nitrógeno y se obtiene un volumen de metanol, medidos todos en las mismas condiciones de presión y temperatura.

 

a) Deduce la fórmula del metanol.

b) Esquematiza la reacción química utilizando los símbolos que representan a los tres compuestos.

 

24. El oxígeno y el hidrógeno se combinan para formar agua en una proporción, en masa, 8:1, respectivamente. Si hacemos reaccionar 100 g de cada elemento, calcula la masa de agua que se formará y la masa de reactivos que quedará sin reaccionar.

28. Se comprueba experimentalmente que 2,91 g de cromo pueden reaccionar completamente con 5,97 g de cloro o con 3,99 g de cloro, para obtener dos compuestos distintos. Demuestra que se cumple la ley de las proporciones múltiples.

 

35. Calcula la cantidad de sustancia que corresponde a los átomos de cada elemento químico que contienen 50 g de ácido sulfúrico, cuya fórmula es H2SO. Expresa el resultado en mol.

 

Datos: Ar (H) = 1, Ar (O) = 16, Ar (S) = 32

 

38. El tetrabromuro de carbono, CBr 4 , contiene un 96,37% en masa de bromo y un 3,63% de carbono. Calcula la masa atómica relativa del bromo si la masa atómica relativa del carbono es 12,0111.

 

42. Un mol de un gas ocupa 20 l a cierta presión y temperatura, siendo su densidad 1,35 g/l. Calcula la densidad en condiciones normales.

 

44. Calcula la masa molar de un gas diatómico si 56 g, a 0,5 atm y 300 K, ocupan 98,4 litros.

 

33. El yeso es sulfato de calcio hidratado. Sabiendo que al calentar 3,273 g de yeso se obtienen 2,588 g de sulfato anhidro, calcula la fórmula del yeso.

42. Un compuesto tiene la siguiente composición centesimal: 24,2% de carbono, 4,0% de hidrógeno y el resto es cloro. Se sabe que un litro de dicho compuesto gaseoso, medido a la presión de 710 Torr y 110 °C, tiene una masa de 3,085 g. Deduce su fórmula empírica y molecular.

 

47. Un recipiente cerrado de 10 dm3 contiene una mezcla formada por 2,0 g de metano (CH 4 ), 2,0 g de propano (C 3 H 8 ) y 20 g de oxígeno.

 

a) Calcula la composición volumétrica y la composición molar de la mezcla.

b) Se hace saltar una chispa eléctrica, y los gases reaccionan obteniéndose dióxido de carbono y vapor de agua. Escribe las ecuaciones químicas correspondientes a los procesos químicos que han tenido lugar.

54. Calcula la molaridad de una disolución de ácido sulfúrico concentrado cuya densidad es 1,84 g/cm3 , sabiendo que su riqueza en masa es del 98%.

61. El acetileno es un gas de fórmula molecular C 2 H 2 , que arde con oxígeno originando dióxido de carbono y vapor de agua. La reacción es fuertemente exotérmica: se desprenden 1 304 kJ por cada mol de acetileno que se quema.

 

a) Formula y ajusta la ecuación química del proceso.

b) Calcula la energía que se desprenderá al arder 200 g de acetileno.

65. Escribe las ecuaciones químicas que corresponden a la combustión del etano

(C2 H6 ) y del butano (C4 H10 ), respectivamente.

 

En un recipiente se tiene una mezcla formada por 0,5 dm3 de etano, 2,5 dm3 de butano y 20 dm 3 de oxígeno. Se hace saltar una chispa eléctrica y los gases reaccionan, formándose dióxido de carbono y vapor de agua.

 

Calcula el volumen y la composición volumétrica final si todos los gases se miden en las mismas condiciones de presión y temperatura.

 

68. El ácido cítrico es la sustancia responsable del sabor de muchas frutas. Está formada por carbono, hidrógeno y oxígeno. En un ensayo se quemaron 2,885 g de ácido cítrico y se obtuvieron 3,967 g de dióxido de carbono y 1,082 g de agua. Por otra parte, al disolver la misma cantidad de ácido cítrico en suficiente agua se obtuvo un litro de disolución cuya concentración era 1,50 · 10–2 M. Deduce la fórmula empírica y la fórmula molecular del ácido cítrico.

 

20. Calcula la riqueza en carbonato de calcio de una caliza sabiendo que, al descomponer

82 g de ella, se obtienen 12,54 litros de dióxido de carbono medidos en condiciones normales.

 

26. Se queman 6 g de metano (CH4 ) en un exceso de oxígeno. Los gases producidos en la combustión se recogen en un recipiente de 5 litros a una temperatura de 120 °C. Calcula:

a) La masa de dióxido de carbono producida.

b) La presión total en el interior del recipiente.

c) La presión parcial de cada gas producto de la reacción.

 

36. En la reacción de síntesis del amoniaco se hacen reaccionar 50 g de nitrógeno con 20 g de hidrógeno. Calcula el rendimiento de la reacción si se obtienen 32 g de amoniaco.

 

38. Si mezclamos una disolución de sulfuro de sodio con otra de nitrato de plata aparece un precipitado negro de sulfuro de plata, de acuerdo con la siguiente ecuación química:

 

Na2S(aq) + 2 AgNO3 (aq) ® 2 NaNO3 (aq) + Ag 2 S (s)

 

En un matraz se mezclan 200 ml de una disolución 0,1 M de sulfuro de sodio con 200 ml de una disolución de nitrato de plata que contiene 1,7 g/l. Calcula la masa de sulfuro de plata que se formará.

 

46. Se dispone de una muestra de 12 g de un cinc comercial impuro, que se hace reaccionar con una disolución de ácido clorhídrico de 1,18 g/ml de densidad y 35% de riqueza. Como productos de la reacción se obtienen cloruro de cinc e hidrógeno gas.

Calcula:

a) La concentración molar de la disolución de ácido clorhídrico.

b) La pureza de la muestra de cinc sabiendo que, para reaccionar con ella, se necesitaron 30 cm3 de la disolución del ácido.

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