Gases

19.1 ¿Cuál es la cantidad en gramos de oxígeno necesaria para que al combinarse con el hierro a altas temperaturas, se produzcan 120 g de óxido magnético u óxido salino de hierro (Fe3O4).

DATOS
O2 = x g
m Fe3O4 = 120 g
1mol Fe3O4 = 231.54 g Fe3O2
2 mol O2 = 1 mol Fe3O4

3Fe(s) + 2 O2(g)  Fe3 O4(s)
2 mol 1 mol
64 g231.54 g
x g 120 g
Según la ecuación con los pesos fórmula - gramos:

1 mol Fe3O4 2 mol O2 6 g O2
120 g Fe3O4 =120 g Fe3O4 x  x  x 
231.54 g Fe3O4 1 mol Fe3O4 2 mol O2

= 33.16 g O2

19.2 El amoníaco reacciona con el oxígeno para producirNO y H2O. Según este proceso se hacen reaccionar 1200 g de NH3 de 90 % de pureza con 252 g de oxígeno. ¿Cuántos gramos de NO se obtienen?

DATOS
m NH3 = 1200 g - 90 %
m O2 = 252 g
m NO = x g
4 mol NO = 5 mol O2
1 mol NO =

4NH3(g) + 5O2(g) 4 NO(g) + 6H2O(l)
68 g 160 g 120 g
4 mol 5 mol4 mol
1200g 252 g x g
90 %

Corregimos pureza del NH3:

90 g NH3
1200 g NH3 = 1200 g NH3 R.C x  = 1080 g NH3 puros
100 g NH3

Buscamos sustancia limitante y exceso:

1080 252
NH3 =  =15.88 O2 =  =1.57 limitante
68 160

Según la ecuación, con lospesos fórmula - gramos:

5 mol O2 4 mol NO 30 g NO
252 g O2 = 252 g O2 x  x  x 
160 g O2 5 mol O2 1 mol NO
=189 g NO

19.3 ¿Qué volumen de oxígeno en condiciones normales se necesitan para quemar 2.5g de azufre?

DATOS
V O2 = (C.N.)
m S = 2.5 g
1 mol S = 1mol O2
22.4 l = 32 g O2

S(s) + O2(g)  SO2(g)
1 mol 1 mol
32 g 32 g
2.5 g 22.4 l
x l
1 mol S 1 mol O2 32 g O2 22.4 l
2.5g S = 2.5 g Sx  x  x  x 
32 g S 1 mol S 1 mol O2 32 g O2

=1.75 l O2

19.4 Calcular el volumen de oxígeno y aire necesarios para combustionar 25 g de etanol.

DATOS
V O2 = x l
V aire = x l
m C2H5OH = 25 g
1 mol C2H5OH = 346 g C2H5OH
3 mol O2 = 1 mol C2H5OH

C2 H5OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(l)
1mol 3 mol
46 g 96g
25g 67.2 l
x l
x l aire

Según la ecuación, con los pesos fórmula - gramo y el volumen molar:

1 mol C2H5OH 3 mol O2 67.2 l O2
25 g C2H5OH =25 g C2H5OH x  x  x 
46 g C2H5OH 1 mol C2H5OH 3 mol O2

= 36.52 lO2

Sacamos el volumen de aire, con el porcentaje de O2:

100 l aire
36.52 l O2 = 36.52 l O2 x  = 173.9 l aire
21 l O2

19.5 Calcular el volumen de aire, medido a una temperatura de 27 ºC y presión de 700 torr, necesario para quemar 25 moles de metanol.

DATOS
V aire = x l
T = 27 ºC + 273 = 300 ºK
P = 700 torr
CH3OH = 25 moles
V' =840 l
T' = 273 ºK
P' = 760 torr

2CH3OH(g) + 3O2(g)  CO2(g) + 4H2O(l)
2 mol 67.21
25 mol x aire

67.2 l O2
25 mol CH3OH = 25 mol CH3OH x  = 840 l O2
2 mol CH3OH

Aplicando la ecuación de la ley combinada de los gases :

P' V' T 760 torr x 840 l x...