Estequiometria RETO 1_SOL




COLEGIO HISPANO-INGLÉS SEMINARIO DE FÍSICA Y QUÍMICA
NOMBRE: CURSO:
LEY DE LAVOISIER. AJUSTE DE ECUACIONES
QUÍMICAS. ESTADO GASEOSO.(I)





1.- Un neumático sin cámara tiene una capacidad de 18 litros y soporta una presión de 1,98 atm cuando la temperatura ambiente es 21 C. ¿Qué presión soportará si, en el transcurso de un viaje, las ruedas alcanzan una temperatura de 40C? ¿Por qué debe medirse la presión de los neumáticos de un automóvil "en frío", sin haber rodado muchos kilómetros?
Solución:

El neumático sin cámara no modifica significativamente su volumen. Por tanto, el proceso es isócoro (V=cte). De ese modo:



Al aumentar la temperatura, aumenta la presión en el interior del neumático. La presión que ejerce el aire sobre el neumático depende de latemperatura a la que éste se encuentre.

Al rodar una distancia de varios kilómetros, la rueda se calienta debido al roce de la goma contra la carretera, y el aire aumenta la presión. Dependiendo de las condiciones (kilómetros recorridos, temperatura exterior, velocidad del vehículo...) mediríamos, de hacerlo "en caliente", una presión variable y más elevada que si lo hacemos "en frío". La presión de losneumáticos debe medirse antes de iniciar el viaje o tras haber rodado la menor distancia posible.

2.- Indica qué postulado de la teoría atómica de Dalton explica cada una de las tres leyes ponderales, que fueron formuladas antes de que él propusiese su teoría atómica.
Solución:
Las leyes ponderales son tres:
1) Ley de conservación de la masa. Esta ley se explica sola a partir de la primerahipótesis de la teoría de Dalton. Si los átomos son indivisibles e indestructibles, en una reacción química lo único que puede ocurrir es un reordenamiento de esos átomos, por lo que la masa debe conservarse.
2) Ley de las proporciones definidas. Esta ley se explica con la segunda y la cuarta hipótesis. Si los compuestos se forman con combinaciones de átomos sencillas y un compuesto siempre estáformado por la misma cantidad de átomos y, a su vez, cada uno de ellos tiene siempre la misma masa, es lógico que la relación entre masas sea siempre constante.
3) Ley de las proporciones múltiples. Esta ley tiene el mismo planteamiento y se justifica con las mismas hipótesis que la ley anterior. Si dos átomos pueden dar dos (o más) compuestos diferentes, al combinarse siempre átomos enteros de uno conátomos enteros del otro (unas veces con más y otras con menos), las masas de uno de ellos, respecto a las mismas cantidades del otro, deben guardar esa misma relación de número enteros y sencillos.





3.- Escribe y ajusta las siguientes reacciones químicas:
a) El propano (C3H8) arde en presencia de oxígeno, obteniéndose dióxido de carbono y agua.
b) El carbonato de calcio reacciona con ácidoclorhídrico dando cloruro de calcio, dióxido de carbono y agua.
c) El aluminio reacciona con ácido sulfúrico y se obtienen sulfato de aluminio e hidrógeno.
Solución:

Las ecuaciones químicas ajustadas que corresponden a los procesos son:
a) El propano (C3H8) arde en presencia de oxígeno, obteniéndose dióxido de carbono y agua:

b) El carbonato de calcio reacciona con ácido clorhídrico, dando clorurode calcio, dióxido de carbono y agua:

c) El aluminio reacciona con ácido sulfúrico y se obtiene sulfato de aluminio e hidrógeno:


4.- Queremos llenar un globo con 10 l de nitrógeno obtenido mediante el proceso:


Si hacemos reaccionar 50 g de CuO con suficiente amoníaco a 1 atm de presión, ¿a qué temperatura debe estar el nitrógeno para que la cantidad obtenida llene el globo?
Datos: Ar (N) = 14;Ar (Cu) = 63,5; Ar (O) = 16
Solución:
La ecuación química ajustada del proceso es:

El número de moles que hay en 50 gramos de CuO, cuya masa molar es 79,5 g·mol1, es:

Como cada mol de nitrógeno procede de la reacción química de tres moles de CuO con suficiente amoníaco, a partir de 0,63 moles de CuO se generarán 0,21 moles de nitrógeno.
Por último, aplicando la ecuación de los gases...