Departamento de Ingeniería Química Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales Química 2010/2011 Relación de problemas 1
12 - ¿Qué cantidad de las siguientes sustancias contienen 100 gramos de CO 2 ? i) mol de CO 2, 2, ii) lbmol de CO 2, 2, iii) mol de C, iv) mol de O, v) mol de O 2, 2, vi) gramos de O, vii) gramos de O 2 2
13 - Una disolución acuosa de ácido perclórico (HClO 4 4) al 40 % en peso (masa) tiene una 3 densidad de 1’2g/cm . Calcular: i) M, ii) N, iii) m, iv) fracción molar de cada componente.
14 - Cuando se calienta en el aire el elemento antimonio (Sb) en presencia de un exceso de azufre (S) se produce una reacción que conduce a la formación de un compuesto que únicamente contiene Sb y S. Una calefacción posterior hace que se queme el exceso de S para f ormar dióxido de azufre gaseoso g aseoso (SO 2 2) y permite que la sustancia quede como un compuesto puro de S y Sb. En un experimento se utilizaron 2’435 g de Sb y la masa resultante de Sb y S fue de 3’397 g. ¿Cuál es la fórmula empírica del compuesto de S y Sb?
15 – Supóngase que se quema 200 lb m de etileno (C 2 H de aire para formar m de 2H 4 4) con 400 lb m m de 44 lb m de CO 2 y 12 lb m de CO. ¿Cuál es el porcentaje en exceso de aire? m de 2 y m de
16 - Una disolución acuosa de ácido sulfúrico 0’5M fluye hacia una unidad de proceso a una velocidad de 1’25 m 3 /min. El peso específico de la disolució n es 1’03. Calcúlese: i) La concentración (en masa) de ácido sulfúrico (kg/m 3 ) ii) La velocidad de flujo másico (kg/s) i) La fracción másica del sulfúrico
17 - En un horno de piedra c aliza se produce la reacción CaCO 3 (s) → CaO CaO (s) + CO 2 (g) 3 (s) 2 (g) Si la conversión es del 75%, se desea saber: i) la composición en porcentaje del sólido que se extrae del horno; ii) la masa de CO 2 2 que se obtiene por kg de piedra caliza (CaCO 3 puro) de alimentación.
18 – El CaSO 4 es producido por la reacción de carbonato de calcio y ácido sulfúrico. Un 4 es cierto mineral cuya composición es 96’89% CaCO 3 3; 1’41% MgCO 3 3 y 1’7% de inerte se utiliza para producir CaSO 4 reaccionar con H 2 SO 4 Si reacciona 4 haciéndolo 2 SO 4. completamente 5 Toneladas de mineral, determine: i) masa, en kg, de CaSO 4 producido 4 producido ii) masa, en kg, de H 2 S (98%w) que se necesita 2SO O 4 4 (98%w) iii) masa, en kg, de CO 2 producido producido
19 – 5 libras de bismuto (Bi, Pm = 209) se calienta con 1 libra de azufre (S, Pm = 32) para formar Bi 2 S3 (Pm = 514). Al fnal de la reacción se extrae la masa resultante y el 2 S 3 azufre libre recuperado es el 5% de la masa. Determinar: i) Reactivo limitante ii) Porcentaje de reactivo en exceso iii) Conversión de azufre a Bi 2 S 2S 3 3
Departamento de Ingeniería Química Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales Química 2010/2011 Relación de problemas 1
Ejercicios propuestos para casa (Tarea 2) 20- A) Cuando se prepara H 2O a partir de hidrógeno y oxígeno, si se parte de 4.6 mol de hidrógeno y 3.1 mol de oxígeno, ¿cuántos moles de agua se pueden producir y qué permanece sin reaccionar? i) se producen 7.7 mol de agua y quedan 0.0 mol de O 2 ii) se producen 3.1 mol de agua y quedan 1.5 mol de O2 iii) se producen 2.3 mol de agua y quedan 1.9 mol de O2 iv) se producen 4.6 mol de agua y quedan 0.8 mol de O2 B) En la reacción Fe(CO) 5 +2PF 3 + H 2 → Fe(CO) 2 + (PF 3 )2 H + 3CO, ¿Cuántos moles de CO 2 se producen a partir de una mezcla de 5 moles de Fe(CO) 5 , 8 moles de PF 3 y 6 moles de H 2? i) 9 mol ii) 24 mol iii) 12 mol iv) 16 mol C) (problema examen septiembre 2009) Una muestra de glucosa C 6 H 12 O6 contiene 4.10 22 átomos de carbono. ¿Cuántos átomos de hidrógeno, cuántos átomos de oxígeno y cuántas moléculas de glucosa contiene l a muestra? i) 8.10 22 átomos de H, 4.10 22 átomos de O y 8.10 22 moléculas de glucosa. ii) 8.10 22 átomos de H, 4.10 22 átomos de O y 4.10 22 moléculas de glucosa. iii) 4.10 22 átomos de H, 4.10 22 átomos de O y 4.10 22 moléculas de glucosa. iv) 8.10 22 átomos de H, 4.10 22 átomos de O y 6.70.10 21 moléculas de glucosa.
21 – El antimonio (Sb) se obtiene cale ntando Stibina (Sb 2S 3) con hierro (Fe) Sb 2S 3 + 3Fe → 2Sb + 3FeS Suponga que se calienta 272 kg de stibina con 113’5 kg de Fe para producir 90’7 kg de Sb metálico. Determine: i) Reactivo limitante ii) Porcentaje de reactivo en exceso iii) Conversión (%) iv) Rendimiento
