AndalucíA/ junio 98. Logse/ química/ estequiometríA/ opción a/ Nº5




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títuloAndalucíA/ junio 98. Logse/ química/ estequiometríA/ opción a/ Nº5
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ANDALUCÍA/ JUNIO 98. LOGSE/ QUÍMICA/ ESTEQUIOMETRÍA/ OPCIÓN A/ Nº5

5.-Se desea preparar 1 litro de una disolución de ácido nítrico 0,2 M a partir de un ácido nítrico comercial de densidad 1,50 g/cm3 y 33,6% de pureza en peso.

a) ¿Qué volumen deberemos tomar de la disolución comercial?

b) Explique el procedimiento que seguiría para su preparación y nombre el material

necesario para ello. Datos: Masas atómicas: H=1; N=14; O=16

Solución 5:

Se trata de una dilución, por tanto el número de moles de nítrico se conserva:

V · M = V´ · M´

Concentrado Diluido

La molaridad del concentrado se calcula así:

M densidad g

l %

Pmolecular

M conc.= (1500 · 0,336) / 63 = 8 mol/l

Luego según la ecuación de la dilución: V ·8 = 1 · 0,2 ; V = 0,025 L

V = 25 mL de HNO3 comercial

c) Con una pipeta (provista de pera de succión) tomaríamos, de la botella de ácido, 25 mL de ácido nítrico comercial y los transvasaríamos a un matraz aforado de 1L de capacidad. A

continuación se añadiría agua destilada, hasta enrasar correctamente el volumen de la disolución propuesta.
ANDALUCÍA / JUNIO 00. LOGSE / QUÍMICA / ESTEQUIOMETRIA /

OPCION A / PROBLEMA 5

5.- Se hacen reaccionar 10 g de cinc metálico con ácido sulfúrico en exceso. Calcule:

a) El volumen de hidrógeno que se obtiene, medido a 27ºC y 740 mm de mercurio de

presión. b) la masa de sulfato de cinc formada si la reacción tiene un rendimiento del

80%. Datos: R = 0’082 atm · k-1 · mol-1 . Masas atómicas: O = 16; S = 32; Zn = 65’4

Solución:

La ecuación ajustada de la reacción citada es la siguiente:

Zn + H2SO4 Õ ZnSO4 + H2

a) Se calcula, en primer lugar, los moles de Zn de que disponemos:

nº moles = masa / Peso molecular

moles de Zn = 10 / 65´4 = 0´153 moles

Si por cada mol de Zn se obtiene un mol de H2 :

n H2 = 0,153 moles

Suponiendo el comportamiento del hidrógeno como gas ideal tenemos:

P.V = n · R · T

(740 / 760) · V = 0´153 · 0´082 · (273 + 27)

V = 3,9 L de H2

b) Puesto que por cada mol de Zn se obtiene 1 mol de ZnSO4, y que el rendimiento de la

reacción es del 80% se tiene que:

n ZnSO4 = 0,153 · 0,80 = 0,122 moles (reales)

Pm ZnSO4 = 161,4

m ZnSO4 = 0,122 · 161,4 = 19,7 g (reales)

ANDALUCÍA / SEPTIEMBRE 00. LOGSE / QUÍMICA / ESTEQUIOMETRÍA /

OPCION A / CUESTIÓN 5

5.- El sulfato de amonio, (NH4)2 SO4, se utiliza como fertilizante en agricultura. Calcule:

a) El tanto por ciento en peso de nitrógeno en el compuesto. b) La cantidad de sulfato de amonio necesaria para aportar a la tierra 10 kg de nitrógeno. Masas atómicas: H = 1; N = 14; O= 16; S = 32.

Solución:

a) En primer lugar calculamos el peso molecular del compuesto.

Mm (NH4)2SO4 = 2· (14 + 4) + 32 + (4·16) = 132 g/mol

Como en cada molécula de sulfato amónico hay 2 átomos de nitrógeno, se deduce que por

cada 132 gramos de compuesto hay 28 gramos de Nitrógeno.

De manera que se puede obtener el % en peso de N:

Composición centesimal de N = (28 / 132) · 100 = 21,21 % (en peso)

b) Se calcula el abono necesario para nitrogenar la tierra con 10 Kg:

100 Kg (NH4)2SO4 ------ 21,21 Kg N

x ----------------------- 10 Kg N

x = 10· (100 / 21,21)

m fertilizante = 47,14 Kg de (NH4)2SO4

ANDALUCÍA / JUNIO 01. LOGSE / QUÍMICA / ESTEQUIOMETRÍA / OPCIÓN A /

CUESTIÓN 1

1.- Formule o nombre los siguientes compuestos: a) Sulfuro de hidrógeno b) Nitrito de

plata c) Clorobenceno d) Mn(OH)2 e) H2 SeO3 f) CH3CHOH

Solución:

a) H2S

b) AgNO2

c) Cl

d) Hidróxido de manganeso (II)

e) Ácido selenioso.

f) Etanal.


ANDALUCÍA / SEPTIEMBRE 01. LOGSE / QUÍMICA / ESTEQUIOMETRÍA /

OPCIÓN A / CUESTIÓN 1

1.- Formule o nombre los siguientes compuestos: a) Cromato de estaño (IV) b) Fluoruro

de vanadio (III) c) p- Nitrofenol d) NaH2PO4 e) Tl2O3 f) CH3CH = CHCH2CH3

Solución:

a) Sn(CrO4)2

b) VF3

c) OH

NO2

d) Dihidrógenoortofosfato de sodio.

e) Óxido de talio (III)

f) 2- penteno.

ANDALUCÍA / JUNIO 02. LOGSE / QUÍMICA / ESTEQUIOMETRÍA

/ OPCIÓN A / CUESTIÓN Nº 1

OPCIÓN A

Cuestión 1

1. Formule o nombre los siguientes compuestos: a) Hidróxido de hierro (III)

b) Sulfato de potasio c) Ciclohexano d) BaCO3 e) H2O2

f) CH3 - CH2 - CH2 - Cl2

Solución:

a) Fe (OH)3

b) K2SO4

c) CH2 - CH2

CH2 - CH2

d) Carbonato de bario.

e) Peróxido de hidrógeno.

f) 1,1 - dicloropropano.

ANDALUCÍA / JUNIO 02. LOGSE / QUÍMICA / ESTEQUIOMETRÍA

/ OPCIÓN A / CUESTIÓN Nº 6

Dada la siguiente reacción química:

2 AgNO3 + Cl2 t N2O5 + 2 AgCl + 1/2 O2

Calcule:

a) Los moles de N2O5 que se obtienen a partir de 20 g de AgNO3.

b) El volumen de oxígeno obtenido, medido a 20ºC y 620 mm de mercurio.

Datos: R = 0,082 (at · L) / (K · mol) Masas atómicas: N = 14; O = 16; Ag = 108.

Solución

a) 2 AgNO3 + Cl2 N2O5 + 2 AgCl + 1/2 O2

Se determinan los moles de AgNO3 contenidos en los 20 g, y con la estequiometría de la

reacción ajustada, se ve que se forman la mitad de moles de N2O5 que de nitrato de plata se

consume, luego:

Moles AgNO3 = 20 / 170 = 0,11 moles

Moles N2O5 = 0,11 / 2 = 0,059 moles

b) De la misma manera, se calculan los moles de O2 generados, y al ser un gas, se determina

el volumen ocupado por dichos moles en las condiciones de P y t dadas:

2 moles AgNO3 1/2 moles de O2

0,11 x

De donde:

x = 0,0275 moles de O2

P · V = n · R · T

V de O2 = (0,0275 · 0,082 · 283) / 0,81 = 0,78 L

ANDALUCÍA / SEPTIEMBRE 02. LOGSE / QUÍMICA / ESTEQUIOMETRÍA

/ OPCIÓN A / CUESTIÓN Nº 1

OPCIÓN A

Cuestión 1

1. Formule o nombre los siguientes compuestos: a) Hidróxido de platino (IV)

b) Dióxido de azufre c) Propeno d) KMnO4 e) CsHSO3 f) CH3 -CH2 - OH

Solución:

a) Pt (OH)4

b) SO2

c) CH3 - CH = CH2

d) Permanganato de potasio.

e) Sulfito ácido de cesio.

f) Etanol.


ANDALUCÍA / SEPTIEMBRE 02. LOGSE / QUÍMICA / ESTEQUIOMETRÍA

/ OPCIÓN A / CUESTIÓN Nº 5

OPCIÓN A

Cuestión 5

5. El níquel reacciona con ácido sulfúrico según:

Ni + H2SO4 t NiSO4 + H2

a) Una muestra de 3 g de níquel impuro reacciona con 2 mL de una disolución de ácido sulfúrico 18 M. Calcule el porcentaje de níquel en la muestra.

b) Calcule el volumen de hidrógeno desprendido, a 25º C y 1 atm, cuando

reaccionan 20 g de níquel puro con exceso de ácido sulfúrico.

Datos: R = 0,082 (atm· L) / (K· mol) . Masa atómica: Ni = 58,7

Solución

Ni + H2SO4 NiSO4 + H2

Se determinan los moles de ácido de concentración conocida 18 M contenidos en los 0,002 L

gastados:

Moles Ni = 0,002 · 18 = 0,036 moles

Por la estequiometría de la reacción se tiene que deberán haber reaccionado los mismos moles

de Ni, que en masa serán:

Masa Ni = 0,036 · 58,7 = 2,11 g

Luego ya se puede determinar al pureza en Ni de la muestra:

% Ni = (2,11 / 3) · 100 =70,44 %

b) Se determinan los moles de Ni contenidos en los 20 g puros:

moles Ni = 20 / 58,7 = 0,34

Si el ácido está en exceso, y atendie ndo a la estequiometría de la reacción, habrán de haber

reaccionado otros 0,34 moles de éste, generándose 0,34 moles de H2, que al ser un gas:

P · V = n · R · T

V H2 = (0,34 · 0,082 · 298) / 1 = 8,32 L


ANDALUCÍA / JUNIO 03. LOGSE / QUÍMICA / ESTEQUIOMETRÍA OPCIÓN A /

CUESTIÓN Nº 5

OPCIÓN A

5.- Una disolución de HNO3 15 M tiene una densidad de 1,40 g/mL. Calcule:

a) La concentración de dicha disolución en tanto por ciento en masa.

b) El volumen de la misma que debe tomarse para preparar 10 L de disolución de HNO3 0,05 M. Masas Atómicas: N = 14; O = 16 ; H =1

Solución:

a) Con los datos de densidad y molaridad, se halla directamente la concentración en masa del

ácido dado:

Si fuera del 100% de pureza, su molaridad sería:

M = 1400 / 63 = 22,2 M

Luego, conociendo la molaridad real (15 M), se tiene:

100% pureza 22,2 M

x 15 M

De donde:

x = 67,56% en masa

b) Se procede a preparar una disolución más diluida a partir de otra más concentrada de

molaridad conocida:

Nº equivalentes concentrada = nº equivalentes diluida

(N · V) c = (N · V) d

Nd = Md = 0,05 N

Vd = 10 L = 10000 mL

Nc = Mc = 15 N

Vc = ?

Ahora se sustituye y se despeja, averiguando el valor de l volumen de la disolución

concentrada necesario:

Vc = (0,05 · 10000) / 125 = 0,033 L = 33,3 mL de disolución concentrada de ácido nítrico,

necesitaría, a la que se añadirían 9966,7 mL de agua destilada, para completar los 10 L

pedidos en el enunciado.

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