ejercicios hidrometalurgia


1. Estequiometria - Cálculos de masa y concentraciones




1.1. Estequiometria



1) Balancear la ecuación de combustión del gas propano (C3H8) con oxigeno, produciendo CO2 y vapor de agua.



1.2. Calculo de masa de reactivos y productos



1) El hidróxido de litio sólido es utilizado en los vehículos espaciales para remover el bióxido de carbono exhalado en el aire.Forma con el CO2 un carbonato de litio sólido y agua. ¿ Cuánto bióxido de carbono puede ser absorbido por 1 kg de hidróxido de litio ?

¡ Las respuestas de la mayoría de los ejercicios se encuentran al final de este cuaderno !


2) Se pueden utilizar varios productos para neutralizar un ácido : cal viva CaO, cal apagada Ca(OH)2, cal viva magnesiana MgO, caliza CaCO3, hidróxido de sodio NaOH,etc..

Calcular la cantidad de cada uno de esos reactivos para neutralizar 1 kg de ácido sulfúrico. ¿ Cuál es el más eficiente ?

(SR) : Los ejercicios con (SR) no fueron resueltos todavía.


3) Pasando por la ciudad, un camión cargado de ácido sulfúrico choca con otro vehículo y se derraman 10 m3 de ácido concentrado ( pureza : 97% en peso H2SO4, densidad : 1.83 g/cc). ¿ Cuántos kg decal viva pura (CaO) son necesarios para neutralizar estequiometricamente este ácido ?


4) Considere la lixiviación de CuO con ácido sulfúrico.

a) Escriba la reacción de lixiviación
b) Calcule el consumo estequiométrico de ácido sulfúrico (kg ácido / kg Cobre)



1.3. Composición de una solución - Molaridad



1) Calcular la molaridad de una solución preparada disolviendo 1.56 g deHCl gaseoso en suficiente agua como para obtener un volumen total de 26.8 ml de solución.



2) Dar la concentración de cada tipo de ion en las soluciones siguientes :

a) 0.5 M Co(NO3)2
b) 1 M Fe(ClO4)3



3) La sangre humana contiene en promedio 0.14 M NaCl. ¿ Cuál volumen de sangre contiene 1.0 mg de NaCl ?



4) ¿ Cuál volumen de ácido sulfúrico 16 M debe ser diluido enagua destilada para preparar 1.5 l de una solución H2SO4 0.1 M ?




1.4 Balancear reacciones de oxido-reducción / Semi-reacciones



1) Balancear la reacción química involucrada en la titulación del fierro ferroso por el permanganato de potasio en medio ácido :

.. MnO4-(a) + .. Fe2+(a) + .. => .. Fe3+(a) + .. Mn2+(a) + ..



2) Una solución acuosa conteniendo cianuro es amenudo utilizada para disolver la plata contenido en los minerales, según la siguiente reacción que ocurre en medio básico :

O2 + CN-(a) + Ag(s) +... => Ag(CN)2-(a) + ...

Balancear esta ecuación utilizando el método de las semi-reacciones.


3) Considere la cementación de cobre con fierro

a) Escriba las semi-reacciones y la reacción global
b) Calcule el DG de la reacción globalpara actividad unitaria.

2. Aplicaciones del Equilibrio Químico


Calcular DG° de la reacción
Calcular la constante de equilibrio a partir del DG°
Calcular la composición de la solución a partir de la constante de equilibrio (hacer tablas).
Nota : Si no se indican los coeficientes de actividad, se aproxima la actividad de las especies en solución por su concentración molar. Estaaproximación es generalmente válida si la concentración es < 0.1 M.




2.1. Cálculo del pH de una solución



1) Calcular el pH del agua pura. Considerar la reacción de disociación del agua :

H2O H+ + OH-



2) Calcular el pH de una solución 0.10 M NH4Cl. La sal NH4Cl se disocia completamente en agua. El valor de Kb para la base NH3 es 1.8 x 10-5.



3) Calcular el pH de unasolución de 5 x 10-2 M NaOH. NaOH es una base fuerte. DG° NaOH(a) = -100.184 Kcal/mol y DG° Na+(a) = -62.589 Kcal/mol.



4) a) Calcular el pH de una solución de 0.01 M H2SO4
b) Calcular el pH de una solución de 1 M H2SO4
c) Calcular el pH de una solución de 5 g/l de H2SO4

(SR)



5) Una solución se prepara mezclando 50.0 ml de 0.050 M HCl con 150.0 ml de 0.10 M HNO3. Calcular la...