12 CLCULOS QUMICOSE J E R C I C I O S P R O P U E S T O
SSehacenreaccionar6gdeazufrey6gdehierro.a)Seobtendrn12gdeproducto?SecumplirlaleydeLavoisier?b)Dequreactivosobrar?a)No,
pues1gdeazufrereaccionasiemprecon1,75gdehierro: 1,715(g(gSF)e)
6x((ggFSe)) x 3,43gS.Reaccionarn3,43gdeazufrey6gdehierro,
obtenindose3,43 6 9,43gdeproducto,
cumplindoselaleydeLavoisier.b)Sobrar: 6 3,43
2,57gS.Sehacenreaccionar7,5gdeazufreyhierroenexceso.Qucantidaddesulfurodehierro(II)(FeS)seformar?Usamoslamismaproporcindelejemplo,
esdecir: apartirde6gdeazufreseobtienen16,5gdesulfurodehierro(II).
Aspues:16,65((ggSF)eS) x7,5(g(gFeSS)) x
20,6gdeFeSDadalareaccindeproduccindelamonaco:a)Interpretalareaccindibujandoenlosmatraceslostomosqueintervienenenelproceso.Escribelare-accinyajstala.b)Seraposiblequecadamatrazrepresentara1kgdesustancia?Yquemostrara1m3degas?a)N2
3H2
2NH3b)Seraposibleconmedidasdevolumensolamente.Enelsiguientegrficocadamatrazrepresentaelmismovolumen.Creesquesecorrespondeconelprocesosiguiente?Cloro
hidrgeno
clorurodehidrgenoEscribelareaccinyajstala.Seraposiblesifueranagregadosmolecularesdeunsolotomo,
peronoesas. Laverdaderareaccines: Cl2 H22
HCl12.412.312.212.1113878_SOL_U0127/7/0813:16Pgina
120Calculalamasadeunbillndetomosdeoro.Matdel Au: 196,97uPortanto,
1012tomossern: 1012 196,97 1,66 1024 3,27
1010g.Lafrmuladelcidoascrbico(vitaminaC)esC6H8O6.Cuntosmolesymolculashabren10gdevitaminaC?Cuntostomosdehidrgenosepuedenobtener?Mm(C6H8O6)
176uNmerodemoles 11706 5,68 102mol5,68 1026,022 1023
3,421022molculas.Sepuedenobtener: 8 3,42 1022
2,741023tomosdeH.Enelejercicioresuelto,calculalacantidaddenitratodeplataqueseconsume.0,04molesdeZnreaccionancon2
0,04 0,08molesde AgNO3.0,08 169,8 13,6gde AgNO3A partir de la
cantidad de Zn(NO3)2obtenida, verifica que se cumple la ley de
conservacin de la masa.Entotal, elprocesoes: 2,6gdeZn 13,6gde AgNO3
8,6gde Ag 7,6gdeZn(NO3)2 16,2g
cte.Seechan50gdecarburodecalciosobreaguayseobtieneacetileno(C2H2)segnelsiguienteproceso:CaC2
H2O
Ca(OH)2+C2H2a)Qucantidadmximasepuedelograr?b)Sisehanobtenido16g,culfueelrendimientodelproceso?a)LosmolesdeCaC2secalculandividiendoentresumasamolar(64g/mol):
nCaC2 5604 0,78mol.LosmismosmolesseobtienendeC2H2.
Sisumasamolares26g/mol, queda: 0,78 26 20,3g.b)Sisehanobtenido16g,
quedaunrendimientode2106,3 100
78,8%.Apartirdelosdatosdelejercicioresuelto3:a)Calculalamasadepropanoquesobra.Puedeutilizarseotrodato,quenoseanlos50molesdeO2,parahallarlamasadeaguaformada?b)Identificaelreactivolimitantecuandoreaccionan40gdepropanocon170gdeoxgeno.a)Sobran2moles,
esdecir, 2 44 88gdepropano.Podemosusarcomodatolosmolesdepropano,
perosololosquesegastan, esdecir10moles.Laproporcinqueda:
110((mmoollpprrooppaannoo)) 4x ((mmoollaagguuaa)) x
40molesdeagua.b)Calculamoslosmoles: nC3H8 4404 0,9molesdeC3H8; nO2
13720 5,3molesdeO2.Apartirdelacantidaddemetano,
01,9(m(moollpproroppaannoo)) 5x ((mmoollooxxggeennoo)) x
4,5molesdeO2segastan.Aspues,
sobraoxgenoyelreactivolimitanteeselpropano.12.1012.912.812.712.612.5113878_SOL_U0127/7/0813:16Pgina
121Alquemar10molesdealuminioenpresenciade10molesdeoxgenoseobtienealmina(Al2O3).a)Escribeyajustalaecuacindelproceso.Habroxgenosuficiente?b)
Identificaelreactivolimitanteycalculalacantidaddereactivosobranteylamasadealminaformada.a)2
Al32 O2Al2O3Laproporcinqueda:120((mmoollAAl)l) 1x,5(m(moollOO2)2) x
7,5molesdeO2senecesitan.Enconsecuencia, sobran2,5molesdeoxgeno,
queson: 2,5 32 80g.b)Elreactivolimitanteeselaluminio.
Seformarn5molesde Al2O3queson: 5 102
510g.Hallaelvolumenqueocupan100gdevapordeaguamedidosapresinatmosfricay100
C.Aplicandolaecuacindelosgasesideales:p V nR T 1 V 11080 0,082 373V
169,9LUnacantidaddegasocupa5La3atmdepresin.Quvolumenocupara5atmsinocambiaT?Puedeutilizarsedirectamentelaproporcin:pTV
cte.Queenelcasode T cte, seconvierteenlaecuacindeBoyle:p V p V 3 5
5 V V 3La)Qudensidadtieneelnitrgeno,N2,enc.
n.?Yelgasbutano(C4H10)?b)Encasodeunescapedebutano,elgassesituarcercadelsueloocercadeltecho?a)1moldecualquiergasenc.
n. ocupaunvolumende22,4L. As:Ladensidadde1moldeN2(28g)es:dmV
2228,4gL 1,25g/LLadensidadde1moldeC4H10(58g)es:dmV 2528,4gL
2,6g/Lb)Enconsecuencia, sihayunescapedebutano,
esteseposarsobreelsuelo,
yaqueesmsdensoqueelaire.Elejercicioresuelto5sepuedesolucionardelasdosformasqueseindican:pasandolitrosamolesysinpasaramoles.RelacionaestasposibilidadesderesolucinconlahiptesisdeAvogadroparalosgases.Recordemoslaconclusinde
Avogadro: volmenesigualesdecualquiergas,
enlasmismascondicionesdepresinytemperatura,
con-tienenelmismonmerodemolculas.Aspues,
esequivalenteestablecerentrelassustanciasreaccionantesunaproporcinenmoles,
enmolculasyenvolumen.12.1512.1412.1312.1212.11113878_SOL_U0127/7/0813:16Pgina
122Sequemanenaire200Ldegasmetano(CH4)paradarCO2(g)yH2O(g).Sitodoslosgasesestnenc.
n.depresinytemperatura:a)QuvolumendeO2seconsumirenelproceso?b)Quvolumendevapordeaguaseobtendr?Ajustamoslaecuacin:
CH4(g) 2 O2(g) CO2(g)+2
H2O(g).Estableciendolaproporcindirectamenteenlitros,
resultaque200Ldemetanonecesitan400Ldeoxgenoparareaccionarydan
400Ldevapordeaguaenc.
n.ApartirdelaproporcinengramosestablecidaenlafrmulaNa1,4S,calculalafrmulaempricadelsulfurodesodio.Tomamoselesquemaderesolucinpropuestoeneltexto:Lafrmulaempricaes:
Na2SBuscaeninternetlaestructuradesarrolladadelcidocaproicoysunombresistemtico.Los
cidos de masa molar baja (hasta diez tomos de carbono) son lquidos
incoloros, de olor muy desagradable. El olor del vinagre
sedebealcidoactico; eldelamantequillaranciaalcidobutrico.
Elcidocaproico(hexanoico)seencuentraenelpeloysecrecionesdelganadocaprino.
LoscidosC5aC10sedicequeposeenoloresa
cabra.Otrosdatosdelcidohexanoico,
enhttp://www.mtas.es/insht/ipcsnspn/nspn1167.htm.a)Quresiduosecodejarunamuestrade12,5gdeCoCl2
6
H2Oalcalentarla?b)QuindicaralapresenciadesaleshidratadasenMarte?c)DeterminaelporcentajedeCoenelCoCl2
6 H2O.a)Calculamoslamasamolardelasalhidratada:58,9 2 35,5 6 (2 1
16) 237,9g/mol x
6,83gCoCl2(residuoseco)b)Lapresenciadesaleshidratadasindicaqueensuprocesodeformacinhaintervenidoelagua,
locualdelatarasupresencia.Paramsdetallesconsultahttp://astrobiologia.astroseti.org/nai.php?ID=53.c)%Co
25387,9,9 100 24,76%12,5(gCoCl2 6H2O)x(gCoCl2)237,9(gCoCl2
6H2O)129,9(gCoCl2)12.1912.1812.1712.16Masa Gramos de elemento
Relacin conatmica (en 100 g de compuesto) el menorNa 23 g/mol 1,4
12,34 0,0609 mol 00,,003610295 2S 32 g/mol 1 312 0,03125 mol
00,,0033112255 1n Matmmica((gg)/mol)113878_SOL_U0127/7/0813:16Pgina
123C I E N C I A A P L I C A D
AQureaccintienelugarcuandosecalientalapiedracaliza?PorqularecogidadegasessobremercuriopermitiaPriestleydescubrirgasesquedeotromodopasabaninadvertidos?Eltextoexplicaelresultadodelareaccin:
sedesprendeCO2(g)yseformaxidodecalcio.CaCO3 CaO(s)
CO2(g)Todoslosgasescitadossonmuysolublesenagua,
conloquealpasaratravsdeellaquedandisueltosynosepuedenrecogeraislados.Utilizalacitadapginadeinternet(yotrasquepuedesbuscar)paraexplicarelmtodosobrecmolicuaraire.ParalicuarelaireseutilizaelaparatodeLinde,
queconstaesencialmentedeuncompresor,
terminadoenunrecipientecerrado.Seempiezaporcomprimirelairea200atm.
Elcalorproducidoporlacompresinseeliminaenelserpentnrefrigeradoporaguaosalmuera.
Elairefro, altamentecomprimido,
seexpandeluegohasta20atmenelrecipienteyenelserpentndeenfriamiento,porelexteriordelcualsubenuevamentealcompresor.
Ladescompresinproduceundescensodetemperaturadeunos50Caproximadamente.
Serepitelaoperacinindefinidamenteylatemperaturabajaprogresivamenteenelrecipientehastaqueelairesecondensademodocontinuo.
Sesacadicholquidopormediodeungrifoyseconservaalapresinatmosfricaenfrascosespecialesdeparedesaisladasalatemperaturade191C.E
J E R C I C I O S D E A P L I C A C I
NIndicaculdelassiguientesafirmacionesesverdadera:a)LaleydeconservacindelamasaesdebidaaAvogadro.b)Volmenesigualesdecualquiergascontienenelmismonmerodemolculas.c)Alcalentarestaoenpresenciadeaire,lamasafinalesigualalainicial.d)Alcalentarestaoenpresenciadeaire,lamasafinaldelcalcinadoesmayorqueladelestao.Escorrectalaopcind).
Cuandosecalientaestaoenpresenciadeaire,
lamasafinaldelcalcinadoesmayorqueladelestao.Indicasilassiguientesafirmacionessonverdaderasofalsasyporqu:a)ElnmerodetomosdeHquehayen0,75molesdesacarosa(C12H22O11)esde16,5.b)ElnmerodetomosdeCquehayen0,75molesdesacarosa(C12H22O11)esde5,4
1024.c)Lamasamolardelasacarosasepuedeexpresarcomode342u/mol.d)ElnmerodemolesdeOquehayen0,75molesdesacarosa(C12H22O11)esde8,25.a)Falsa:
lacifraaportada, 16,5, sonmolesynotomos.b) Verdadera: 12 0,75 NA
5,4 1024.c)Falsa: laexpresincorrectaes342g/molou/molcula.d)
Verdadera: son11 0,75
8,25moles.12.2312.2212.2112.20113878_SOL_U0127/7/0813:16Pgina
124Hacemospasarunacorrientedeoxgenoatravsde11gdecobreenpolvoyseforman13,77gdexidodecobre(II).Culesdelassiguientesproporcionessonimposiblesyporqu?a)11gdeCu
3,77gdeO 13,77gdeCuOb)4gdeCu 1gdeO 5gdeCuOc)6gdeCu 2,5gdeO
8,5gdeCuOd)6,35gdeCu 1,6gdeO 7,95gdeCuOa)Falsa:
nocumpleelprincipiodeconservacindelamasa.b) Verdadera,
laproporcines:141((ggCCuu)) 13x,7(7g(CguCOu)O) x 5gCuOc)Falsa:
Alhacerlaproporcinresulta:161((ggCCuu)) 13x,7(7g(CguCOu)O) x
7,5gCuOPortanto, reaccionansolo1,5gdeO:6(gdeCu) 1,5(gdeO)
7,5(gdeCuO)d) Verdadera:61,315(g(gCCuu)) 13x,7(7g(CguCOu)O)x
7,95gCuOSinusarlacalculadora,ordenalasmuestrasdemenoramayornmerodetomosdeoxgenode16gde1moldeCO2y31023molculasdeO3.ExpresandotodaslascantidadesennmerodetomosdeO,
tenemos:16gdeO 1moldeO, esdecir, 6,0221023tomosdeO1moldeCO2
2molesdeO, esdecir, 2 6,022 1023=12,044 1023tomosdeO3
1023molculasdeO3 3 3 1023tomosdeO, esdecir, 9 1023tomosdeOAspues,
elordensera: 16gdeO 31023molculasdeO3
1moldeCO2.Completalatablasiguiente.Completalatablasiguiente.
12.2712.2612.2512.24Sustancia Moles Masa Volumen (c. n.) N.ode
molculasC2H2(g) 1,5 1,5 26 39 g 1,5 22,4 33,6 L 1,5 9,03 1023NO2(g)
2325,4 1,56 1,56 46 71,8 g 35 L 1,56 NA 9,4 1023Sustancia Moles
Masa tomos de carbono N.ode molculasC3H89 N1A023 1,5 1,5 44 66 g 3
9 1023 27 10239 1023Pb(CO3)2322470,2 0,73 240 g 2 4,4 1023 8,8
10230,73 NA 4,4 1023113878_SOL_U0127/7/0813:16Pgina
125Calculalascantidadessiguientes:a)LostomosdeClen75gdesalcomn.b)Elvolumenqueocupan1000kgdeNH3(g)medidosa500Cy800atmsferas.c)Lamasacorrespondientea20LdeCO2(g)medidosa25Cyaunapresinde800mmdemercurio.d)LostomosdeCen20LdeCO2(g)enc.
n.a)75(gNaCl) 518(,5mo(gl NNaaCCll)) 1 (1mo(ltocumlaoNCla)Cl) 7,72
1023tomosdeClb)p V n R T 800 V11076 0,082 (273 500)V 4660,7Lc)p V n
R T 870600 204m4 0,082 298 m 37,9gd)2220,4 NA 5,4
1023tomosdeCAjustalosprocesosycalculalacomposicinenporcentajedeloscompuestosdelapartadod).a)C4H10
O2 CO2 H2Ob)Cu AgNO3 Ag Cu(NO3)2c)P4 O2 P2O3d)Ca3P2 H2O Ca(OH)2
PH3a)C4H10 123 O2 4 CO2 5 H2Ob)Cu 2 AgNO3 2 Ag Cu(NO3)2c)P4 3 O2 2
P2O3d)Ca3P2 6 H2O 3 Ca(OH)2 2
PH3Apartirdelasmasasmolecularessecalculalacomposicinentantosporciento:Ca3P2:
%Ca 112802 100 66%; %P 16822 100 34%H2O: %H128 100 11,1%; %O1168
100 88,9%Ca(OH)2: %Ca4704 100 54,1; %O3724 100 43,2%; %H724 100
2,7%PH3: %P3314 100 91,2%; %H334 100 8,8%P R O B L E M A S D E S N
T E S I SQuecuacindescribemejorelproceso?a)A B2 A2Bb)A4 2 B 4
ABc)A2 4 B 2 AB2d)A B2AB2Laecuacinquemejordescribeelprocesoesd): A
B2AB2.12.3012.296,022
1023(molculasNaCl)1(molNaCl)12.28113878_SOL_U0127/7/0813:16Pgina
126Puedereferirseeldibujoalprocesosiguiente:bromo hidrgeno
bromurodehidrgeno?Nopuedeser,
dadoquelaproporcinenvolumenes:Locualsoloseexplicaapartirdemolculasdiatmicassegnlareaccin:
Br2 H2 2
HBr.HallalafrmulamoleculardeuncompuestodefrmulaempricaHCO2ydemasamolar90g/mol.Determinasucomposicincentesimal.Frmulaemprica:
HCO2.Frmulamolecular: (HCO2)n.Aspues: masafrmulamolecular n
masafrmulaemprica 90 n 45 n 2.Yqueda:
(HCO2)2H2C2O4.Composicincentesimal: %H920 100 2,2 %; %C2940 100
26,7 %; %O6940 100 71,1
%.Alquemaruntrozodecartn,lascenizasquequedanpesanmenosqueelcartnoriginal,peroalquemaruntrozodecintademagnesio,quedaunacenizablancaquepesams.a)Interpretaestehecho.b)Escribelareaccinquetienelugaralquemarmagnesioenaire.Sihemosquemado5gdeMg,cuntopesarnlascenizasobtenidas?a)ElcartnformaCO2(g)yH2O
(g)queescapanalaatmsfera. Sinembargo, elmagnesioformaMgO,
quepesamsdebidoaloxgenoadicionado,
ynoescapadelsistemaportratarsedeunslido.b)Mg (s)12 O2(g)
MgO(s)12.3312.3212.31100ml100ml100ml100ml100ml100ml100mlMasasmolares(g/mol)
24,3 32 40,3Mg(s) 12 O2(g)
MgO(s)SepasaeldatoamolesSeestablecela0,21molproporcinenmolesSepasanlos0,21
40,3 8,46gmolesagramos245,3 0,21mol113878_SOL_U0127/7/0813:16Pgina
127Sedanacontinuacinlosvolmenesmolares(enL/mol)deungasidealadistintaspresionesytem-peraturas.Completaloshuecosquefaltan.Establecemosproporcionesdeltipo:
pT V pTV; obienseusadirectamentelaecuacindelosgasesideales,
calculandoelnmerodemolesyusndoloenlasdemscasillas.
Resulta:Secalientan8gdeunhidratodeFeCl3hastaquesumasafinalesde4,8g.Hallalafrmuladelhidrato.Establecemosunaproporcinapartirdelasmasasmolaresdelhidrato:
FeCl3 x H2O.En162,3 18x(gdeFeCl3 x H2O)hay162,3(gdeFeCl3).
En8(gdeFeCl3 x H2O)hay4,8(gdeFeCl3).162,38 18x 1642,8,3 x 6. As,
lafrmuladelhidratoqueda: FeCl3 6
H2O.Hallalasfrmulasempricassiguientes:a)Estradiol:79,37%deC,8,88%deH,11,75%deO.b)Urea:20%deC,6,7%deH,26,6%deO,46,7%deN.a)EstradiolFrmulaemprica:
C9H12O.b)UreaFrmulaemprica: CH4ON2.12.3612.3512.34Temperatura
(K)Presin(atm)4,12,740,08213030050 300 1000Temperatura
(K)Presin(atm)4,1 24,6 82,20,137 0,82 2,740,014 0,082 0,27413030050
300 1000Masa Masa (g) de elemento Relacin conatmica (en 100 g de
compuesto) el menorC 12 u 79,37 791,237 6,6142 60,,67134424 9H 1 u
8,88 8,188 8,88 08,7,83844 12O 16 u 11,75 111,675 0,7344
00,,77334444 1n Mamtmica(mol)Masa Masa (g) de elemento Relacin
conatmica (en 100 g de compuesto) el menorC 12 u 20 2102 1,6667
11,,66666275 1H 1 u 6,7 61,7 6,7 1,66,6725 4O 16 u 26,6 2166,6
1,6625 11,,66662255 1N 14 u 46,7 4164,7 3,3357 31,,36365275 2n
Mamtmica(mol)113878_SOL_U0127/7/0813:16Pgina
128Elavinagramientodelvinoseproducecuandoeloxgenooxidaeletanol(C2H6O)paraconvertirloencidoactico(C2H4O2)yagua.Encuntoaumentaralamasadeunabotelladevinoquecontiene75gdeetanolsiestecompuestoseconvirtieratotalmenteencidoactico?a)Supnlabotelladevinocerrada.b)Imagnalaabierta.Lareaccin(ajustada)quetienelugares:
C2H6O O2 C2H4O2 H2O.a)Enelprimersupuesto,
eletanoltomaeloxgenodelaireencerradoenlabotellahastaqueesteseagota.
Quedaelnitrgenodelaireyeloxgenopasaaformarpartedelcidoformado;
encualquiercaso, nosemodificalamasadelsistema,
yaquetodoquedadentrodelabotella.b)Enelsegundocaso,
elsistemaincorporaoxgenodelaire,
quepasaaformarpartedelasmolculasresultantes,
conloquehabrunaumentodemasa.
Veamosenqucantidad:Puededarseunprocesoqumicocomoeldescritosicadamatrazrepresenta1gdesustancia?Ysicadaunorepresenta1Ldegas?Si
cada uno representa 1 g de sustancia, el proceso se leera as: 1 g 2
g 2 g, lo cual va contra la ley de conservacin de la masa,y,
portanto, esimposible. Elprocesosesviablesivienedadoenvolumen,
oenmoles, locualesequivalentesegnlahiptesisdeAvogadro. Enefecto,
elloseraposibleparalasreaccionessiguientes, porejemplo: O2 2 H2 2
H2O; O2 2 Cl2 2
Cl2O.Sicadaunodelosmatracesanterioresrepresenta2Ldegasencondicionesnormales,cuntasmo-lculashabrentretodosellos?Elvolumentotalseran10L,
esdecir: 2120,4 NA 2,69 1023molculas.P A R A P E N S A R M
SLasbolsasdeairedeseguridaddelosautomvilesseinflanconnitrgenogaseosogeneradoporlarpidadescomposicindeacidadesodio(NaN3):NaN3(s)
Na (s)
N2(g)Siunabolsadeairetieneunvolumende38Lydebellenarseconnitrgenogaseosoaunapresinde1,5atmyaunatemperaturade25
C,cuntosgramosdeacidadebendescomponerse?Apartirdep V nR T1,5 38
n0,082298 n 2,33molesdeN2.Ajustamoslaecuacin: 2 NaN3(s) 2 Na (s) 3
N2(g).12.4012.3912.3812.37Masasmolares(g/mol) 46 32C2H6O O2 C2H4O2
H2OSepasaeldatoamolesSeestablecela1,63molproporcinenmolesSepasanlos1,6332
52,16gmolesagramos7456 1,63molMasasmolares(g/mol) 65 23 282 NaN3(s)
2 Na (s) 3
N2(g)SepasaeldatoamolesSeestablecelaproporcinenmolesSepasanlosmolesagramos2,33mol23
2,33 1,55mol1,55 65 100,75g113878_SOL_U0127/7/0813:16Pgina 129En
siderurgia, la cal viva (CaO) se combina con la slice (SiO2)
presente en el mineral de hierro para
darunaescoriafundidadefrmulaCaSiO3.a)Qumasadeescoriaseobtieneapartirdeunatoneladadeslice?Qumasadecalvivaesnecesaria?b)La
cal viva necesaria se puede obtener descomponiendo por calor la
caliza (CaCO3) para dar cal y CO2. Qu a)
Apartirdelaecuacinajustada: CaO SiO2 CaSiO3.b)
Apartirdelaecuacinajustada: CaCO3 CaO CO2.El proceso comercial ms
importante para convertir N2del aire en compuestos nitrogenados se
basa enlaconocidacomosntesisdeHaber:N2(g) H2(g)
NH3(g).Sielprocesoindustrialserealizaa500Cy1000atmdepresin,cuntosgramosdeamonacoseobtienenapartirde1m3denitrgeno?ApartirdelaecuacindeClapeyron:p
V nR T 103(atm) 103(L) n 0,082(atmL K1mol1) (500 273)(K) n 15
776molesdeN2Ajustamoslaecuacin: N2(g) 3 H2(g) 2
NH3(g).Elprimerpasoenlaobtencindelcidontricodeformaindustrial(procesodeOstwald)consisteenlaoxidacindelamonacosegnelsiguienteproceso:NH3(g)
02(g)NO(g)
H2O(g)AjustaelprocesoydeducecuntoslitrosdeNOseobtienencon500LdeNH3enlasmismascondicionesdepresinytemperatura.Altenertodoslosdatosenlasmismascondicionesdepresinytemperatura,
podemosestablecerlaproporcinenlitros.Ajustamoselproceso: 2NH3(g)52
02(g)2 NO(g) 3
H2O(g).Sevequelaproporcin(enmolesyenlitros)deNOeslamismaquedeNH3,
porlotantolarespuestaesobvia:
seobtienen500LdeNO.12.4312.4212.41Masasmolares(g/mol) 56 60 116CaO
SiO2
CaSiO3SepasaeldatoamolesSeestablecelaproporcinenmolesSepasanlosmolesagramos16006
16 666,67mol16 666,67mol 16 666,67mol16 666,67 56 0,93 106g16
666,67 116 1,93 106gMasasmolares(g/mol) 28 2 17N2(g) 3 H2(g) 2
NH3(g)SepasaeldatoamolesSeestablecelaproporcinenmolesSepasanlosmolesagramos15776mol2
15 776 31 552mol 31 552 17 536 384gMasasmolares(g/mol) 100 56
44CaCO3 CaO
CO2SepasaeldatoamolesSeestablecelaproporcinenmolesSepasanlosmolesagramos16
666,67mol16 666,67mol16 666,67100 1,67106
g800C800C113878_SOL_U0127/7/0813:16Pgina
130Sequeman20gdecarbonoen20LdeO2enc.n.Culeselreactivolimitante?Escribimoslareaccinajustada:
C (s) O2(g) CO2(g).CalculamoslosmolesdeC: nc 122(0g/(mg)ol)
1,67molesdeC.CalculamoslosmolesdeO2: nO2 22,420(L(/Lm)ol)
0,89moldeO2.Si1moldeCreaccionacon1moldeO2,
segastarnlos0,89molesdeO2yquemarnigualmente0,89molesdeC.Portanto,
sobran1,67 0,89
0,78molesdeCyelreactivolimitanteeselO2.Paraentendermejorlasleyesdelosgases,consultalasiguientedireccindeInternet:www.e-sm.net/fq4eso18RealizalaprcticaquesemuestradelaleydeBoyle-Mariotte.La
Ley de Boyle-Mariotte considera que a temperatura constante, el
volumen de un gas es inversamente proporcional a la presin
quesoporta. La prctica permite visualizar lo que sucede con el
volumen de un recipiente que se encuentra a temperatura constante,
cuan-dosevesometidoavariacionesdepresin.Loscamellosalmacenanlagrasatriestearina(C57H110O6)ensugiba.Ademsdeconstituirunafuentedeenerga,lagrasaesunafuentedeagua,yaqueseproducelasiguientereaccin:C57H110O6(s)
O2(g) CO2(g)
H2O(l)Qumasadeaguapuedeobtenerseapartirde1kgdegrasa?Ajustamoselproceso:
C57H110O6(s) 1623 O2(g) 57 CO2(g) 55 H2O(l)T R A B A J O E N E L L
A B O R A T O R I
OQuconclusinsepuedeextraerdelaexperienciaA?YdelaexperienciaB?Enlaexperiencia
AcomprobamosquesecumplelaLeydeconservacindelamasadeLavoisier.Enelpunto3lamasafinalnocoincideconlainicial,
pueshemosdejadoescaparpartedelproductoformadoenestadogaseoso.EnlaexperienciaBcomprobamosquesecumplelaLeydelasproporcionesdefinidasdeProust.ConsultalasiguientedireccindeInternetydescribediversosmodosdeobtenerhidrgeno.www.e-sm.net/fq4eso19Unodelosmtodosesutilizaralgunafuentedeenergaparadisociarelaguaenoxgenoehidrgeno.
Generalmente,
serealizaporelectrolisisencondicionesdepresinytemperaturaextremas.Nuevasinvestigacionesestnconsiguiendo,
mediantefotlisis,
latransformacindirectadelaluzsolarenenergaqumicaalmacena-daenformadeH2.2112.4612.4512.44Masasmolares(g/mol)
890324418C57H110O6(s)1623 O2(g) 57 CO2(g)55
H2O(l)SepasaeldatoamolesSeestablecelaproporcinenmolesSepasanlosmolesagramos1809000
1,12mol55 1,12 61,6mol61,6 18
1108,8g113878_SOL_U0127/7/0813:16Pgina 131
