QB: Ejercicios (VIII)

Se tiene la siguiente reacción:

4Na + O2 → 2Na2O

(a) ¿Está ajustada? En caso negativo, ajústala

(b) Se tienen 3 moles de sodio metálico, ¿cuántos moles de óxido de sodio se producirán?

(c) Se tienen 0'8 gramos de oxígeno, ¿cuántos gramos de sodio se pueden hacer reaccionar?

(d) Se tienen 3 L de oxígeno en condiciones normales, ¿cuántos gramos de óxido de sodio se pueden hacer reaccionar?

Se tiene la siguiente reacción:

8HNO3 + 3Cu → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

(a) ¿Está ajustada? En caso negativo, ajustala

(b) Se tienen 8 moles de HNO3, ¿cuántos moles de Cu(NO3)2 se producirán?

(c) Se tienen 54 gramos de Cu, ¿cuántos litros de NO se producirán (ccnn)?

(d) Se tienen 54 gramos de Cu, ¿cuántos gramos de NO se producirán? (76 % de reacción)

(e) Se tienen 40 mL de HNO3 (d = 1'51 g/mL), ¿cuántos moles de agua se producirán?

(f) Se tienen 54 gramos de Cu, y se producen 2 gramos de agua. Halla el rendimiento de la reacción.

El hierro se obtienen en los altos hornos mediante la siguiente reacción:

Fe2O3 + C → Fe + CO2

Tenemos 1000 kg de mineral de Fe2O3, con una pureza del 80%, ¿cuántos kilos se obtendrán de hierro, suponiendo un rendimiento del 75%? (solución abajo)

Se tiene una botella de 35 L de butano en condiciones normales. ¿Cuántos litros de CO2 se obtendrán en esas condiciones?

Se tienen 45 mL de una disolución 0'15 M de HCl. Se lleva a cabo esta reacción:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

¿Cuántos litros de hidrógeno se obtienen en condiciones normales? (solución abajo)




SOLUCIÓN EJERCICIO 3

Lo primero es ajustar la reacción:

2Fe2O3 + 3CO → 4Fe + 3CO2

Ahora, debemos saber que si tenemos 1000 kg de mineral, con una pureza del 80%, solo el 80% de esos 1000 Kg serán Fe2O3, o sea:

m Fe2O3 = 800 Kg = 800000 gramos

Pasamos a moles:

n Fe2O3 = 5009'7 moles

Ahora:

      2 moles Fe2O3                    4 moles de Fe
____________________   =   _________________

5009'7 moles de Fe2O3                       x



x = 10019'4 moles de Fe

Pasamos a masa:

m Fe = 557078'64 g = 557'078 Kg (teórico)

Esto es suponiendo un 100% de rendimiento. Nos dicen que el rendimiento es del 75%, así que hacemos el 75%:

m Fe = 417'8 Kg (reales)

SOLUCIÓN EJERCICIO 5

Para ello, hay que manejar el tema de disoluciones. Nos dan la concentración de HCl en molaridad:

                              moles de HCl
MOLARIDAD = ____________________

                       volumen de disolución (L)

Sabemos la molaridad (0'15 M) y el volumen de disolución (45 mL = 0'045 L). Despejamos moles, y los calculamos:

moles de HCl = Molaridad · Volumen de disolución = 0'15 M · 0'045 L = 0'00675 moles

Ahora, por la reacción sabemos:

     6 moles de HCl                            3 moles de H2
__________________        =        _________________

0'00675 moles de HCl                                x

x = 0'003375 moles de H2

Pero nos piden volumen. Para ello aplicamos la ecuación de estado de los gases ideales:

PV = nRT

V = nRT/P

Como nos dicen condiciones normales, P = 1 atm y T = 273 K (R siempre es 0'082):

V = (0'003375 mol · 0'082 · 273 K ) / ( 1 atm) = 0'0755 L