LEYES DE LA COMBINACIÓN QUIMICA 1.- Un recipiente contiene 48.5 g de agua y una masa de 20.2 g de sal. La masa totales de 98.0 g. Calcula la masa del recipiente vacío. Datos: magua= 48.5 g
m sal= 20.2 g,
m total= 98.0 g,
m recipiente= ?
Fórmula: m recipiente = m total - (magua + m sal) m recipiente= 98.0 g - (20.2 +48.5 g)
2.- En un recipiente de 70.0 g de agua se agrega sal. Cuando se mide la masa del recipiente más la masa de agua, más la masa de sal se obtiene un valor de 95.5 g. La masa del recipiente vacío es 25.0 g. ¿Cuál es la masa de sal agregada? Datos: Masa de sal:___
M total=M1 + M2 M sal= 95.5g – 70.0g -25.0g
Masa del agua: 70.0g
M sal= 0.5g
Masa del recipiente: 25.0g Masa total: 95.5g
3.- Se disuelve una sal efervescente en agua produciéndose una reacción química. Los datos registrados durante el experimento fueron los siguientes: Masa (g)Frasco + tapa 15,3 g; Frasco + tapa + agua 17.8 g; Frasco + tapa + agua + sal efervescente 19.0 g; a.- Frasco + tapa + productos de la reacción ? b.- ¿Cuál es la masa de agua utilizada? Si Frasco + tapa = 15,3 g y Frasco + tapa + agua 17.8 g se hace una diferencia de las cantidades 17.8g-15.3g= 2.5 g de H2O
c.- ¿Cuál es la masa de la sal efervescente agregada? Si Frasco + tapa + agua 17.8 g y Frasco + tapa + agua + sal efervescente 19.0 g se hace una diferencia 19.0g-17.8g= 2.8 g sal
d.- ¿Cuál es la masa final del sistema? e.- ¿En qué ley fundamentas tus respuestas? Se suma todos los resultado 15.3+15.3+17.8+17.0= 52.1g
4.- Un recipiente cerrado contiene dos sustancias A y B que se ponen a reaccionar, formando una sustancia C. Sabiendo que la masa inicial del sistema es de 160 g. a).- ¿Cuál es la masa final del sistema? 160g b).- Al finalizar la reacción se retira la sustancia formada (C) cuya masa es de 90 g ¿Cuál es la masa del recipiente? 70g del recipiente c).- ¿Cuál es la masa de las sustancias que reaccionan (A + B)? 90g
5.-La urea, (NH 2)2 CO, se prepara por la reacción del amoniaco con dióxido de carbono: 2NH 3 + CO2 (NH2)2 CO + H2O. En el proceso se hacen reaccionar 637.2 g de amoniaco. Calcular la masa de urea que se obtiene. 637.2 g de NHN3 g (NH2)2 CO= moles
X g de (NH2)2 CO 637.2 NH3 (1mol de NH 3 / 17 G DE nH 3) (1 mol (NH 2)2 CO /2 de NH3) (96 g de (NH2)2 CO / 1 mol de (NH 2)2 CO)
6.- 3.178 g de cobre se calienta en oxígeno y se transforma en oxido de cobre, color negro, que pesa 3.978 g ¿Cuál es el porcentaje de oxígeno y el porcentaje de cobre en este óxido? Formula Cobre + oxigeno Oxido de cobre 2 Cu + O
CuO
Aplicamos la ley de conservación de la masa 3.178g de Cu + X g de O 3.978g de CuO
g de O = 0.8g
3.978g_____ 100% 0.8g ______ x
x = 20.11 % de Oxigeno
3.978g _____100% 3.178 _____ x
X = 79.88
7.- Determinar la composición porcentual del carbonato de potasio, K 2CO3. K- 39.09x 2= 78.17 C-12.01x1=12.01 O-16x3=48 K2CO3= 138.19 %K=(100%)78.18/138.19= 56.57% %C=(100%)12.01/138.19= 8.69% %O=(100%)48/138.19= 34.73%
8.- Determinar el porcentaje de hierro en los siguientes compuestos: FeCO3, Fe2O3 y Fe3O4 FeCO3 = 116 grs
%Fe = 56 / 116 grs x 100 = 48.2% Fe2O3 = 160 grs %Fe = 112 / 160 x 100 = 70% Fe3O4 = 232 grs %Fe = 168 / 232 grs x 100 = 72.41%
9.- ¿Cuántos gramos de Fierro se pueden obtener a partir de 2000 g de óxido férrico, Fe2O3? g de Fe = 2000 g Fe 2O2
( )
Fe---------- 56 x 2 = 112 O----------- 12 X 2 = 32 112 + 32 = 144 g de Fe = 388.8
10.- Calcular el porcentaje de CaO en el CaCO 3. CaCO3 -------> CO2 +CaO 1 mol CaCO3 produce 1 mol CaO 1 mol CaCO3 x 100.09 g/mol ------ 1 mol CaO x 56.08g/mol 100.09 g CaCO3 ----- 56.08g CaO %CaO= 56.08g CaO x 100 / 100.09 g CaCO3=56.03%CaO
11.- ¿Qué cantidad de disolución de H 2SO4 al 45 % en peso se necesita para tener 200 g de H 2SO4 puro? 45% H2SO4-------X 100% H2SO4-------200g H2SO4 X=90g de H 2SO4
12.- ¿Qué peso de plata está contenido en 5 gramos de sulfuro de plata, Ag2S? Ag2S= 248 grs %Ag = 108x2 / 248 x 100 = 87.09% Peso de plata = 87.09% x 5 grs / 100 = 4.35 grs Peso de Ag2 = 4.35 grs 16.- Un óxido de molibdeno contiene 70.58 % de molibdeno. Determinar el peso equivalente y el estado de oxidación del molibdeno en este compuesto. Mo+6O3 Estado de oxidación del Mo = +6 Peq (Mo) = 8 grs de O 2 ( 1 mol de O 2/ 32 grs de O 2) (2 moles de Mo / 3 moles de O 2) (96 grs de Mo / 1 mol de Mo ) Peq (Mo) = 16 grs
13.-El cobre reacciona con el cloro para formar dos compuestos diferentes. El compuesto uno contiene 64.20 g de cobre y 35.80 g de cloro. El compuesto dos contiene 47.27 g de cobre y 52.73 g de cloro. ¿Cuál es la relación de masa de cobre a la relación de cloro para cada compuesto he indique si se cumple la ley de las proporciones múltiples. 1er compuesto 64.20 g de cobre 64.20g/35.80g = 1.7 = 2 35.80 g de cloro 35.80g/35.80g = 1
1:2
2do compuesto 47.27 g de cobre 47.27g/47.27g = 1 52.73 g de cloro 47.27g/52.73g = 1.1 = 1
1:1
14.- Si consideramos 50 de cada uno de los siguientes compuestos: Cl 2O, Cl2O3, Cl2O5, Cl2O7. Demostrar que se cumple la Ley de las proporciones múltiples. 1. Cl2O, 81,39 gramos de cloro se unen a 18,61 gramos de oxígeno.
2. Cl2O3, 59,32 gramos de cloro se unen a 40,48 gramos de oxígeno 3. Cl2O5, 46,67 gramos corresponden al cloro, y 53,33 al oxígeno. 4. Cl2O7, 38,46 gramos corresponden a cloro y 61,54 al oxígeno Hayamos la relación ponderal 1.- 18,61 / 81.39 = 0,2287 gr de oxígeno por gr de cloro; 2.-40,68 / 59,32 = 0,6858; 3.- 53,33 / 46,67 = 1,1427 4.- 61,54 / 38,46 = 1,6001 Si tomamos la proporción menor, que es 0,2287 gramos de oxígeno por gramo de cloro, y dividimos las restantes proporciones entre ésta, obtenemos números enteros sencillos: 3, 5, y 7, pudiéndose verificar la ley de las proporciones múltiples enunciada por Dalton.
15.- Una masa de 3.245 g de cadmio reacciona con un ácido y se desprende 0.0582 g de hidrógeno. Calcular el peso equivalente del cadmio y su estado de oxidación. Peq= 1g de H2 (3.245g de Cd/ 0.0382g de H2) Peq de Cd= 55.75g de Cd
16.- Un oxido de molibdeno contiene 7.058 % de molibdeno. Determinar el peso equivalente y el estado de oxidación del molibdeno en este compuesto. Peq= 8gde O(1mol de O/16g de O)(1mol de H/1mol de O)(95.4g de Mo/1mol de H) Peq = 47.7g de Mo
17.-El peso equivalente de la plata es 107.87 Calcular el peso equivalente del magnesio si 0.3636 g de magnesio desplaza a 3.225 g de plata de sus sales. Peq Mg= 107g de Ag(0.3636g de Mo/3.225g de Ag) Peq Mg= 12.16g de Mg
FÓRMULAS Y CÁLCULOS DE COMPOSICIÓN (SOLUCIONES) 1. - Obténgase las fórmulas empíricas de las sustancias que tienen las siguientes composiciones porcentuales: a) Fe = 63.53%, S = 36.47%; b) Fe = 46.55%, S = 53.45% Fe= 63.53% S= 36.47%
FeS
nFe= 63.53/55.84= 1.137/1.137= 1 nS= 36.47/32.065= 1.137/1.137= 1 Fe=46.55% S= 53.45% nFe = 46.55/55.84= 0.833/0.833= 1
FeS2
nS = 53.45/3.065= 1.666/0.833= 2.001
2. - Un compuesto contiene 21.6% de sodio, 33.3% de cloro, 45.1% de oxigeno. Obténgase su fórmula empírica. Tómese Na = 23.0, Cl = 35.5, O = 16.0.
Na-------21.6% Cl-------33.3% O-------45.1% nNa=21.6/23= 0.939 nCl=33.3/33.5= 0.994 nO=41.1/16= 2.818
nNa=0.939/0.939= 1 nCl=0.994/0.939= 1.05 = 1 nO=2.818/0.939= 3.001 = 3
NaClO3
3. - Cuando se queman 1.010g de vapor de Zinc de aire, se producen 1.257g de óxido. ¿Cuál es la fórmula empírica del óxido? ZnO
4.-Un compuesto tiene la siguiente composición porcentual: Na =19.3%, S= 26.9%, O= 53.8%. Su peso molecular es 238. Obténgase su fórmula molecular. Na: 19.3% g Na *
= 0.839 mol Na = 0.839 mol/S
S: 26.9 % g de S * ( O: 53.8 % g de O *
= 3.362 mol/O
Se divide por el número más pequeño: 0.839/0.839 =1
0.839/0.839= 1
3.362/0.839= 4
Formula empírica: NaSO4 m(NaSO4) = 119.06 g/mol n * M (NaSO4) = M m n= 238 / 119.06 = 1.998
Fórmula molecular: Na2S2O8
5. - Obténgase la fórmula simple de un compuesto que tiene la composición siguiente: Cr = 26.52%, S = 24.52%, O = 48.96%. nCr = 26.52/51.99 = 0.51/0.51= 1 x 2 = 2 nS = 24.52/32.06 = 0.764/0.51 = 1.49 x 2 = 3
nO = 48.96/15.99 = 3.061/0.51 = 6.001 x 2 = 12 Formula molecular Cr2S3O12
6. - Una muestra de 3.245g de cloruro de titanio se redujo con sodio hasta titanio metálico. Posteriormente se eliminó el cloruro de sodio resultante, el titanio metálico residual se secó y se pesó, y se obtuvo0.819g. ¿Cuál es la fórmula empírica del cloruro de titanio? 3.24g-------100% 0.819g-------X X= 25.23% de Ti 74.76% de Cl
nTi=25.23/47.86=0.5271 nCl=74.76/35.45=2.108
nTi=0.5271/0.527= 1 nCl=2.108/0.527= 4 TiCl4
1.- Si 200 cm3 de un gas pesan 0.268 g a T.P.E. ¿Cuál es su peso molecular? V= 0.2L
PV=g/m RT
T= 273.15K
M= gRT/PV
M= (0.168g x 0.082AtmL/molK x 273.15K)/(1Atm/0.2L) M= 18.81 g/mol
2.-Calcúlese el volumen de 11 g de monóxido de dinitrógeno, N 2 O, a T.P.E PV= nRT
V= nRT/P
n= 11g /44.0114 mol n= 0.249 g/mol V= { (0.249 g/mol)(0.0821 l atm/K mol) (273015 K) } / 1atm V= 5.57 L
- Una masa de 1.225 g de un líquido volátil se vaporiza, dando 400 cm
3
de vapor cuando se mide sobre agua a 30 oC y 770 torr. La presión de vapor del agua a 30 oC es de 32 torr. ¿Cuál es el peso molecular de la sustancia? 3.
M= 1.225g V= 400cm3= 0.400L T= 30°C + 273.15k = 303.15k Pt= Pa – Pv = 776torr – 32torr =744torr P= 0.9789 M= gRT/PV M= (1.225g x 0.082AtmL/molK x 303.15K)/(0.9789K x 0.400L) M= 77.84 g/mol
5. - Calcúlese el peso de un litro de amoniaco gaseoso, NH3, a T. P. E.
PM=? Datos P= 1 ATM
T= 273K° V= 1L = 22.4 L
) ( 6. - Encuéntrese el peso molecular de un gas cuya densidad a 40 oC y 758 torr es de 1.286 g/lt.
Datos: V = 1L M= 1.286 T= 40 C° = 313.15 K° P= 758 Torr = 0.997 Atmn
7. - Uno de los métodos para calcular la temperatura del centro del Sol se basa en la ley de los gases ideales. Si se supone que el centro consta de gases cuyo peso molecular promedio es 2.0 y si la densidad y presión son de 1.4 X 103 Kg / m3 y 1.3 X 109 atm. calcúlese la temperatura. V= 1L -3
M= 1.4X10 g 9
P= 1.3 X10 Atm Pm= 2
8.-Un tubo electrónico al vacío se selló durante la fabricación a una presión de 1.2 X 10-5 torr a 27 o C. Su volumen es de 100 cm 3. Calcúlese el número de moléculas de gas que permanecieron en el tubo.
P=1.2x10-5 torr = 57x10-3Atm T=27C = 300.15k V=100cm3 = .100L
n=PV/RT n= 11.57x10-3Atm 0.0100L / 0.082AtmL/mol K 300.15K n= 6.3782x10-6 mol
6.3782x10-6 mol----------- 1 mol X
------------------6.022X1022moleculas
=3.84x10-18 moleculas
9. - Se analizó un meteorito de hierro en función de su contenido en argón isotópico. La cantidad de 36Ar fue de 0.200 mm3 a (T.P.E) por kg de meteorito. Si cada átomo de 36Ar se formó mediante un fenómeno cósmico único. ¿Cuántos de estos fenómenos deben haber ocurrido por kg de meteorito?
1Kg= 1000g
PV=nRT
V= 0.200mm3 = 0.0200cm3 = 2x10-5L T= 273.15K P= 1Atm g= (36g/mol 1Atm 2x10 -5L)/(0.082AtmL/molK 273.15K) g= 3.21x10-5 fenomenos= 1000g/3.21x10-5 = 31.15x106
