sustancias reaccionantes

Sustancias reaccionantes. Productos de la reacción. Equilibrio y balance de reacciones químicas.

Problema n° 1) ¿Qué masa de ácido sulfúrico se podrá obtener a partir de 250 g de azufre 98 % de pureza?.
Desarrollo
La ecuación de formación del trióxido de azufre es la siguiente:
2.S
+
3.O2
→
2.SO3
2.32,064 g
64,128 g
+
+
3.(2.15,9994 g)
95,9964 g
=
=
2.(32,064 g + 3.15,9994 g)160,1244 g
 
Mediante regla de tres simple calculamos que masa de azufre puro interviene:
100 %
→
250 g de S
98 %
→
m azufre = (98 %).(250 g de S):(100 %)
m azufre = 245 g de azufre puro.
 
Con éste resultado y mediante regla de tres simple calculamos la masa de trióxido de azufre obtenido:
64,128 g de S
→
160,1244 g de SO3
245 g de S
→
m trióxido de azufre = (245 g deS).(160,1244 g de SO3):(64,128 g de S)
m trióxido de azufre = 611,7527 g de SO3 puro.
 
Luego la ecuación de formación del ácido sulfúrico es la siguiente:
SO3
+
H2O
→
H2SO4
32,064 g + 3.15,9994 g
80,0622 g
+
+
2.1,00797 g + 15,9994 g
18,01534 g
=
=
2.1,00797 g + 32,064 g + 4.15,9994 g
98,07754 g
 
Con el valor de m trióxido de azufre y mediante regla de tres simple calculamos la masade ácido sulfúrico obtenido:
80,0622 g de SO3
→
98,07754 g de H2SO4
611,7527 g de SO3
→
m ácido sulfúrico
m ácido sulfúrico = (611,7527 g de SO3).(98,07754 g de H2SO4):(80,0622 g de SO3)
m ácido sulfúrico = 749,4074 g de H2SO4 puro.


Problema n° 2) ¿Qué masa de óxido resulta necesaria para obtener 3150 g de ácido nítrico?, ¿cuántos moles de agua reaccionan?.
Desarrollo
La ecuación deformación del ácido nítrico es la siguiente:
N2O5
+
H2O
→
2.HNO3
2.14,0067 g + 5.15,9994 g
108,0104 g
+
+
2.1,00797 g + 15,9994 g
18,01534 g
=
=
2.(1,00797 g +14,0067 g + 3.15,9994 g)
126,0257 g
 
Mediante regla de tres simple calculamos que masa de óxido nítrico necesaria:
126,0257 g de HNO3
→
108,0104 g de N2O5
3150 g de HNO3
→
m óxido nítrico = (3150 g de HNO3).(108,0104g de N2O5):(126,0257 g de HNO3)
m óxido nítrico = 2699,7085 g de N2O5
 
Para calcular los moles lo hacemos de igual manera:
126,0257 g de HNO3
→
1 mol de H2O
3150 g de HNO3
→
mol agua = (3150 g de HNO3).(1 mol de H2O):(126,0257 g de HNO3)
mol agua = 25 moles de agua.

Problema n° 3) Se hacen reaccionar 5,5 litros de oxígeno medidos en CNPT con cantidad suficiente de nitrógeno,calcular:
a) Los moles de nitrógeno que reaccionan.
b) Volumen de nitrógeno necesario.
c) Número de moléculas del compuesto formado, sabiendo que se obtiene anhídrido nítrico.
Desarrollo
La ecuación de formación del anhídrido nítrico es la siguiente:
5.O2
+
2.N2
→
2.N2O5
5.2.15,9994 g
159,994 g
+
+
2.2.14,0067 g
56,0268 g
=
=
2.(2.14,0067 g + 5.15,9994 g)
216,0208 g
 
Recordemos queen CNPT el volumen que ocupa un mol de gas es 22,4 litros, por lo tanto:
5.O2
+
2.N2
→
2.N2O5
5.22,4 litros
112 litros
+
+
2.22,4 litros
44,8 litros
=
=
2.22,4 litros
44,8 litros
 
a) Para calcular los moles nitrógeno:
112 litros de O2
→
2 moles de N2
5,5 litros de O2
→
mol nitrógeno = (5,5 litros de O2).(2 moles de N2):(112 litros de O2)
mol nitrógeno = 0,01 mol de N2
 b) Para calcular el volumen nitrógeno:
112 litros de O2
→
44,8 litros de N2
5,5 litros de O2
→
V nitrógeno = (5,5 litros de O2).(44,8 litros de N2):(112 litros de O2)
V nitrógeno = 2,2 litros de N2
 
c) Recordemos que en un mol hay 6,02.1023 moléculas, luego:
112 litros de O2
→
6,02.1023 moléculas de N2O5
5,5 litros de O2
→
moléculas de N2O5 = (5,5 litros de O2).(6,02.1023 moléculasde N2O5):(112 litros de O2)
moléculas óxido nítrico = 2,9622 moléculas de N2O5

Problema n° 4) Se quieren preparar 3000 kg de amoníaco a partir de la reacción:
N2 + 3.H2 → 2.NH3
Calcular:
a) Volumen de nitrógeno medido en CNPT necesarios.
b) Masa de hidrógeno necesaria.
Desarrollo
La ecuación de formación del anhídrido nítrico es la siguiente:
N2
+
3.H2
→
2.NH3
2.14,0067 g...