Quimica estequiometria ejercicios

ESTEQUIOMETRIA EJERCICIOS RESUELTOS

En un análisis por combustión, se obtuvo que una muestra de 7 [mg] de un antibiótico que contiene C, H, N, O y S, produce 12.6891 [mg] de CO2, 3.0674 [mg] de H2O, 1.1011 [mg] de N2 y 1.6779 [mg] de SO2. Si la masa molecular del antibiótico es de 267 [g·mol-1], determine su fórmula molecular.

Resolución: Para determinar los moles de carbono que se tienenen la muestra, se realiza el cálculo siguiente:  12 [mg] C 12.6891 [mg] CO 2 ⋅   44 [mg] CO 2  Para los moles de hidrógeno se tendría:  2 [mg] H   1 [g] H  −6 ⋅  = 340.8222x1 0 [g] H 3.0674 [mg] H2 O ⋅   18 [mg] H O   1000 [mg] H   2    Para los moles de nitrógeno se tendría:  28 [mg] N 1.1011 [mg] N2 ⋅   28 [mg] N 2  Para los moles de azufre se tendría:  32 [mg] S 1.6779[mg] SO 2 ⋅   64 [mg] SO 2 
-3 −3 −6

  1 [g] C  −3 ⋅  = 3.4606x10 [g] C   1000 [mg] C    

  1 [g] N  −3 ⋅  1000 [mg] N  = 1.1011x10 [g] N        1 [g] S  −6 ⋅  = 838.95x10 [g] S   1000 [mg] S    
−3 −6 −3

Para determinar los moles de oxígeno que tiene la muestra, se realiza el cálculo siguiente:
7.0x10 [g] Ant ibiótico - 3.4606x10 [g] C -340.8222x10 [g] H - 1.1011x10 [g] N - 838.95x10 [g] S = 1.2585 x10 [g]O

Con los gramos de cada elemento, se puede establecer la tabla siguiente: Elemento: Carbono Hidrógeno Nitrógeno Azufre Oxígeno m[g]: 3.4606x10-3 340.8222x10-6 1.1011x10-3 838.95x10-6 1.2585x10-3 n[mol]: 288.3833x10-6 340.8222x10-6 78.65x10-6 26.2171x10-6 78.6540x10-6 n/np 10.9997 12.9999 2.9999 1.0000 3.0000 11 13 3 1 3

Con larelación molar, se obtiene la fórmula mínima del antibiótico. C11H13O3N3S La cual coincide con la fórmula molecular porque tienen la misma masa molecular.

Se ponen a reaccionar 7.7x1023 [iones] de XeO64- con 1.4 [mol] de Xe y oxígeno gaseoso en exceso. XeO64- + Xe + O2 → HXeO4Si la reacción se lleva a cabo en medio básico con un 91 % de rendimiento. Determine: a) Los moles del producto que seobtienen. b) Los moles del reactivo limitante que quedan sin reaccionar.

Resolución: Primero se balancea la reacción por el método del ión electrón en medio básico, obteniéndose: 2H2O + XeO64- + Xe + O2 → HXeO4- + 2OHComo el O2 y el H2O están en exceso, no pueden ser el reactivo limitante, así que éste debe ser el XeO64- o el Xe, para saber cuál de los dos es, primero se convierten los iones deXeO64- en moles:
4−  1 [mol] XeO 6  7.7x10 [iones] XeO 6  6.023x10 23 [iones] XeO 4 − 6  23 4−

  = 1.2784 [mol] XeO 4− 6  

Con base en la relación estequiométrica se puede establecer que, para que reaccionen completamente 1.4 [mol] de Xe, se necesitan 1.4 [mol] de XeO64-, debido a que solo se tienen 1.2784 [mol] de XeO64-, éste es el reactivo limitante; además, como la reacciónprocede con un 91 [%] de rendimiento, solo reacciona el 91 [%] del reactivo limitante. Así, el cálculo para determinar la cantidad del producto obtenida sería:
1.2784 [mol]
4  XeO 6 −  

91 [%]  2 [mol] HXeO − 4   4−  100 [%]  1 [mol] XeO 6

  = 2.3267 [mol] HXeO − 4  

Para determinar los moles de XeO64- que quedan sin reaccionar, se tiene el cálculo siguiente:
4  9[%]  4−1.2784 [mol] XeO 6 −   100[%]  = 115.056 [mol] XeO 6   

Se hicieron reaccionar 14 [g] de H3AsO4 con 350 [mL] de una disolución 0.7 [M] de Be(OH)2 con base en la reacción siguiente: Be(OH)2 + H3AsO4 → Be3(AsO4)2 + H2O Si se obtuvieron 28.0x10 [mol] de Be3(AsO4)2, determine: a) Cuál es el reactivo limitante. b) Cuál fue el rendimiento de la reacción.
-3

Resolución: Se obtienen lascantidades de los reactivos en moles.  1 [mol ] H 3 AsO4 14 [g] H3AsO4   43.0122 [g ] H AsO 3 4    = 0.245 [mol] H3AsO4  

 0.7 [mol ] Be(OH)2  -3 350 [mL] disolución   1000 [mL] disolucion  = 98.6457x10 [mol] Be(OH)2    se balancea la reacción: 3 Be(OH)2 + 2 H3AsO4 → 1 Be3(AsO4)2 + 6 H2O con base en los coeficientes estequiométricos, se puede determinar quién es el reactivo...