REACCIONES QUÍMICAS SECUNDARIA BACHILLERATO

EJERCICIOS DE CÁLCULOS EN REACCIONES QUÍMICAS, PARA SECUNDARIA Y BACHILLERATO, GRADUADOS POR DIFICULTAD:

Puede ser conveniente consultar los siguientes artículos de esta web:

ASPECTOS FORMALES PARA DOCENTES AL FINAL DEL ARTÍCULO, PARA NO INTERFERIR CON LO QUE TIENE INTERÉS PARA EL APRENDIZAJE DEL ALUMNADO

EJERCICIO FQ23EE2128:

En la reacción de formación del agua, hallar la cantidad de oxígeno y de hidrógeno necesaria para formar 36 gramos de agua.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS: M_a (H) = 1 u; M_a (O) = 16 u;

SOLUCIÓN: 4 g de H2, 32 g de O2.

EJERCICIO FQ4EE2129:

Partiendo de la reacción de combustión del metano, hallar la cantidad de anhídrido carbónico (en gramos) que se envía a la atmósfera cuando se queman 6 gramos de metano. (2,5 puntos)

DATOS: Ma(O)=16 uma; Ma(H)=1 uma; Ma(C)=12 uma

SOLUCIÓN: 16,5 g CO2

EJERCICIO FQ4EE2130:

El amoniaco se forma a través de hidrógeno y nitrógeno, estando todos los compuestos en estado gaseoso. Partiendo de esta reacción de formación del amoniaco:

a.- La masa (en gramos) de hidrógeno que se necesita para obtener 15 gramos de amoniaco.

b.- la masa (en gramos) de amoniaco que se obtiene cuando reaccionan 10 gramos de hidrógeno y 10 gramos de nitrógeno.

DATOS: Ma(N)=14 uma; Ma(H)=1 uma;

SOLUCIÓN: 2,65 g de H2; 12,14 g de NH3

EJERCICIO FQ4EE2131:

A partir de la reacción de combustión del propanol, hallar la masa de oxígeno que se necesita para que se forme 1 kg de anhídrido carbónico.

Datos: Masas atómicas en u.m.a.: C = 12; H = 1; O=16

SOLUCIÓN: 1091,91 g O2

EJERCICIO FQ1BE2132:

El oxígeno es un gas que se obtiene por descomposición térmica del clorato de potasio (KClO₃) en cloruro de potasio y oxígeno. Hallar el volumen de oxígeno medido en condiciones normales se obtendrá a partir de 12,26 g de KClO₃.

Datos: Masas atómicas en u.m.a.: K=39,1; O = 16; Cl=35,5 ; R=0,082 (atm·L)/(mol·K)

SOLUCIÓN: 3,36 L de O2

EJERCICIO FQ1BE2133:

El ácido clorhídrico reacciona con el hierro para producir cloruro de hierro (III) e hidrógeno gaseoso.

a) Hallar la cantidad de HCl que reaccionará con 10 g de hierro

b) Hallar el volumen de hidrógeno en condiciones normales que se formará cuando reaccionan 200 ml de disolución 2 M de de ácido clorhídrico.

Datos: Masas atómicas en u.m.a.: Fe = 55,85; H = 1; Cl=35,5 ; R=0,082 (atm·L)/(mol·K)

SOLUCIÓN: 19,61 g de HCl; 4,48 L de H2

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EJERCICIO FQ1BE2450:

El sulfato argéntico y el cloruro sódico forman sultafo de sodio y cloruro de plata.

a.- Hallar la cantidad de cloruro de plata que se forma con 5 gramos de sulfato de plata y otros 5 g de cloruro de sodio.

b.- Hallar la cantidad de sulfato de sodio que se obtiene con medio litro de disolución de cloruro sódico al 35% en masa y de densidad 1,05 kg/L, si el rendimiento de la reacción es del 80%.

c.- Hallar la cantidad de sulfato de plata que se necesita para obtener 52 g de cloruro de plata, si el rendimiento de la reacción es del 80 %.

d.- Hallar la cantidad de átomos totales que quedan sin reaccionar del reactivo en exceso del apartado a.

DATOS: Masas atómicas en u.m.a.: O = 16; H = 1; Cl=35,5 ; Ag= 107,9; S=32; Na=23; R=0,082 (atm·L)/(mol·K)

SOLUCIONES: 4,6 g; 178,4;

EJERCICIO FQ1BE2448: X884

El bicarbonato de sodio es una base que cuando reacciona con ácido clorhídrico produce cloruro de sodio, anhídrido carbónico y agua. Cuando tomamos agua con bicarbonato, las molestias que sentimos en el estómago, pueden ser debidas al gas que se produce en esta reacción. Para esta reacción, hallar: (5 puntos)

a.- Hallar el volumen de anhídrido carbónico, medido a 800 mm de Hg y 60^o C, que se obtiene cuando reaccionan 50 ml de una disolución de ácido clorhídrico de densidad 1,21 g/ml y al 40% en masa.

b.- Hallar la masa de cloruro sódico que se obtiene cuando 15 g de bicarbonato reaccionan con los 50 ml de la disolución de ácido clorhídrico del apartado anterior.

c.- Hallar las moléculas que quedan sin reaccionar del reactivo en exceso del apartado anterior.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: M_a(Mg)=24,3; M_a(H)=1; M_a(O)=16; M_a(Na)=23; M_a(Cl)=35,5; M_a(C)=12; R=0,082 atm·L/(mol·K); N.A.=6,022·10²³

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EJERCICIO FQ1BE2449: X884

El ácido presente en los jugos gástricos es el ácido clorhídrico. Algunos productos farmacéuticos que funcionan como antiácidos contienen hidróxido de magnesio, que reacciona con el ácido clorhídrico para producir cloruro de magnesio y agua. Teniendo en cuenta la reacción anterior, hallar: (5 puntos)

a.- La masa de cloruro de magnesio que se obtiene cuando pretendemos la reacción de 5 gramos de ácido clorhídrico con 5 gramos de hidróxido de magnesio.

b.- El volumen en C.N. de vapor de agua que se produce cuando pretendemos la reacción de 5 gramos de ácido clorhídrico con 5 gramos de hidróxido de magnesio.

c.- La cantidad (en gramos) de cloruro de magnesio que se obtiene cuando reaccionan 3,5 moles de ácido clorhídrico.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: M_a(Mg)=24,3; M_a(H)=1; M_a(O)=16; M_a(Na)=23; M_a(Cl)=35,5; M_a(C)=12; R=0,082 atm·L/(mol·K); N.A.=6,022·10²³

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EJERCICIO FQ4EE2479:

Para la reacción de combustión del etano, responder a las siguientes preguntas:

a.- Escribir y ajustar la reacción química correspondiente.

C₂H₆ + 7/2 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O

b.- Realizar el balance de masas con los datos que se aportan y comprobar que se cumple la Ley de Lavoisier con esos datos y cálculos.

30 + 112 = 88 + 54 =142 (si se cumple que la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos)

c.- Hallar la cantidad (en gramos) de oxígeno que se necesita para que se quemen completamente 25 g de etano. (93,33 g)

d.- Hallar la cantidad (en gramos) de anhídrido carbónico que se obtiene cuando se queman 25 g de etano. (73,33 g)

e.- Hallar la cantidad (en gramos) de vapor de agua que se obtiene cuando se queman 25 gramos de etano. (45 g)

f.- Con lo obtenido en los tres apartados anteriores comprobar si se cumple (o no), la Ley de Lavoisier.

25 + 93,33 = 73,33 + 45 = 118,33 (si se cumple)

g.- Si disponemos de 5 litros de etano en C.N., indicar el volumen de oxígeno que se necesita, el volumen de CO₂ que se obtiene y el volumen de agua que se obtiene, todos en C.N. Se sugiere utilizar la Ley de los Volúmenes de Combinación de Gay Lussac, para no pegarte la vida haciendo cálculos.

En una reacción química, si todo transcurre a las mismas condiciones de presión y temperatura, el volumen depende del número de moléculas, de moles, con lo que los volúmenes son proporcionales a los coeficientes estequiométricos (números del ajuste) de la reacción, que indican precisamente el número de moléculas (o moles) que intervienen en la reacción. Por ello, con 5 litros de etano necesitaremos 7/2 · 5 = 17,5 litros de oxígeno y obtendremos 10 litros de CO₂ y 15 litros de vapor de agua.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: M_a(H)=1; M_a(O)=16; M_a(C)=12; R=0,082 atm·L/(mol·K)

EJERCICIO FQ1BE2481:

El ácido sulfúrico [dihidroxidodioxidoazufre] reacciona con el aluminio para producir sulfato de aluminio [tetraoxidosulfato(2-) de aluminio] y gas hidrógeno.

a.- Hallar la cantidad de sulfato de aluminio (en gramos) que se obtiene cuando reaccionan 15 gramos de ácido sulfúrico.

b.- Hallar la cantidad de sulfato de aluminio (en gramos) que se obtiene cuando disponemos de 15 gramos de ácido sulfúrico y 15 gramos de aluminio.

c.- Hallar el volumen de hidrógeno que se obtiene medido a 1,5 atmósferas y 25ºC, que se obtiene cuando reaccionan 15 gramos de ácido sulfúrico.

d.- Hallar la cantidad de sulfato de aluminio que se obtiene cuando reaccionan 250 ml de una disolución 2 M de ácido sulfúrico.

e.- Hallar el volumen de hidrógeno en C.N. que se obtiene cuando reaccionan 250 ml de una disolución de ácido sulfúrico de densidad 1,1 g/ml y del 25% en masa de soluto.

f.- Hallar el número de moléculas que quedan sin reaccionar del reactivo en exceso del apartado b.

DATOS: Ma(S)=32 uma; Ma(O)=16 uma; Ma(H)=1 uma; Ma(Al)=27 uma; R=0,082 ats·L/(mol·K)

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EJERCICIO FQ1BE2487:

En las condiciones apropiadas el carbonato de calcio reacciona con el ácido clorhídrico para producir anhídrido carbónico, cloruro de calcio y vapor de agua.

a.- Hallar la cantidad de cloruro de calcio (en gramos) que se obtiene cuando reaccionan 15 gramos de carbonato de calcio.

b.- Hallar la cantidad de cloruro de calcio (en gramos) que se obtiene cuando disponemos de 5 gramos de carbonato de calcio y 12 gramos de ácido.

c.- Hallar el volumen de vapor de agua que se obtiene medido a 1,5 atmósferas y 25ºC, que se obtiene cuando reaccionan 12 gramos de ácido.

d.- Hallar la cantidad de cloruro de calcio que se obtiene cuando reaccionan 250 ml de una disolución 2 M de ácido clorhídrico.

e.- Hallar el volumen de agua en C.N. que se obtiene cuando reaccionan 250 ml de una disolución de ácido clorhídrico de densidad 900 g/L y del 10 % en masa de soluto.

f.- Hallar el número de moléculas que quedan sin reaccionar del reactivo en exceso del apartado b.

DATOS: Ma(Ca)=40 u; Ma(O)=16 u; Ma(H)=1 u; Ma(Cl)=35,5 u; Ma(C)=12 u; R=0,082 ats·L/(mol·K)

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EJERCICIO FQ1BE2504:

El metano con el cloro, en presencia de luz, que aporta la energía de activación necesaria, puede sustituir un átomo de hidrógeno por el halógeno, obteniéndose clorometano y ácido clorhídrico. Esta reacción de SUSTITUCIÓN es uno de los casos de HALOGENACIÓN DE ALCANOS.

Teniendo en cuenta la reacción mencionada, hallar la cantidad (en gramos) de clorometano que podemos obtener con 50 ml de metano y 200 ml de cloro, medidos ambos en C.N.

DATOS: Ma(H)=1 u; Ma(Cl)=35,5 u; Ma(C)=12 u; R=0,082 ats·L/(mol·K)

SOLUCIÓN: 0,113 g

EJERCICIO FQ1BE2505:

El propano con calor y un catalizador apropiado, puede producir propeno y gas hidrógeno, en una reacción de ELIMINACIÓN que se conoce en general como DESHIDROGENACIÓN DE ALCANOS.

Teniendo en cuenta la reacción anterior, hallar el volumen de hidrógeno medido a 900 mm de Hg y 70ºC que se puede obtener con la deshidrogenación de 80 g de propano.

DATOS: Ma(H)=1 u; Ma(C)=12 u; R=0,082 ats·L/(mol·K)

EJERCICIO FQ1BE2506:

El eteno puede combinarse con el hidrógeno para producir etano, con catalizadores apropiados (de Pt, Pd, Ni…) en una reacción de ADICIÓN, denominada HIDROGENACIÓN CATALÍTICA.

Hallar el volumen de hidrógeno en C.N. que es necesaria aportar para producir la hidrogenación de 50 g de eteno.

DATOS: Ma(H)=1 u; Ma(C)=12 u; R=0,082 ats·L/(mol·K)

ASPECTOS FORMALES LOMLOE PARA DOCENTES:

SE PRETENDE CON ESTA DINÁMICA EL DESARROLLO DE LAS COMPETENCIAS: