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Guía n° 12 de ejercicios resueltos de gases ideales

El concepto del poder de combinación - valencia.

Resolver los siguientes ejercicios

Problema n° 1

4,25 g de un elemento X se combina para formar 5,4 g de un óxido ¿Cuál es el peso equivalente de X?

5,40 g de óxido
4,25 g de elemento X
1,15 g de O

Peso equivalente de X = 800 g de O·(4,25 g de X/1,15 g de O = 29,56 g de X

Problema n° 2

Al calentar 1,08 g un óxido metálico, se descompuso dando el metal puro y 56 cm³ TPS de O2 ¿Cuál es peso equivalente de X?

P·V = M·R·T/PM

M = PM·P·V/R·T

M =(32 g/mol)·(1 atm)·0,56 l)=1,792
0,082 l·atm/K·mol)·(273 K)22,386

M = 0,08 g

MX = MT - M = 1,08 g - 0,08 g

MX = 1 g de elemento X

Peso equivalente de X = (8 g de O)·(1/0,08) = 100 g

Problema n° 3

2,94 g de Níquel (valencia = 2) se combina con un elemento X para formar 4,49 g de un compuesto ¿Cuál es el peso equivalente de X?

29,355 g de Ni·1,54 g de X/2,95 g de Ni = 15,32 g

Problema n° 4

Utilizando la tabla de pesos atómicos y valencias conocidas, hágase las conversiones siguientes:

a)

2 moles de FeCl3 en equivalentes

6 eq FeCl3

b)

25,6 g de Zn en equivalente

25,6/32,7 = 0,782 eq de Zn

c)

13 moles de Pb en miliequivalentes

13·2 = 26 eq de Pb

d)

6,5 g de CaSO4 en equivalentes

6,5/68 = 0,0955 eq de CaSO4

e)

10 l TPS de CCl4 gaseoso en equivalente

10/22,412 = 0,446·4 = 1,784 eq de CCl4

f)

0,45 eq de H2S en moles

0,45/2 = 0,225 moles de H2S

g)

0,64 eq de AlBr3 en g

9 + 79,42 = 88,92·6,64 = 56,90 g de AlBr3

h)

0,20 eq de CuSO4 en g

48 + 31,77 = 79,77 = 15,95 g de CuSO4

i)

340 cm³ TPS de gas oxígeno (O2) en cm³ TPS

P·V = N·R·T

N = P·V/R·T

N =0,34 l·1 atm=0,34=
(0,082 l·atm/K·mol)·(273 K)22,386

N = 0,015 = 0,03 eq O2

j)

1,4 meq de gas Cl2 en cm³ TPS

1,4 meq = 0,0014 eq

0,0014·2 = 2,8·10-3

22,415 cm³·2,8·10-3= 15,69 cm³ de Cl2 TPS
4

Problema n° 5

Utilizando el principio de equivalencia, calcular (sin ecuaciones químicas).

a)

¿Cuántos gramos de CuSO4 reaccionarán con 2,4 g de Na2S para producir CuS y Na2SO4?

2,4 g Na21 eq Na2S·1 eq CuSO4·79,77 g CuSO4=191,448 g CuSO4= 4,9 g CuSO4
39 g Na2S1 eq Na2S1 eq CuSO439

b)

¿Cuántos gramos de NaOH reaccionarán con 30 g de Al2(SO4)3?

30 g Al2(SO4)3·1 eq Al2(SO4)3·1 eq NaOH·40 g NaOH=1.200 g NaOH= 21,05 g NaOH
57 g Al2(SO4)31 eq Al2(SO4)31 eq NaOH57

c)

¿Cuántos gramos de Ca3(PO4)2 pueden prepararse a partir de 20 g de Ca(NO3)2 por reacción con H3PO4?

20 g Ca(NO3)2·1 eq Ca(NO3)2·1 eq Ca3(PO4)2·51,7 g Ca3(PO4)2=1.034 g Ca3(PO4)2= 12,6 g Ca3(PO4)2
82 g Ca(NO3)21 eq Ca(NO3)21 eq Ca3(PO4)282

d)

¿Cuántos gramos de ácido sulfúrico (H2SO4) se necesitan para que reaccionen totalmente con 20 g de NaOH?

20 g NaOH·1 eq NaOH·1 eq H2SO4·49 g H2SO4=980 g H2SO4= 12,6 g H2SO4
40 g NaOH1 eq NaOH1 eq H2SO440

e)

¿Cuántos gramos de Zn reaccionarán con 11 g de NaOH para producir hidrógeno y cincato de sodio?

11 g NaOH·1 eq NaOH·1 eq Zn·32,7 g Zn=359,7 g Zn= 8,9 g Zn
40 g NaOH1 eq NaOH1 eq Zn40

Problema n° 6

Para neutralizar 14,2 g de un ácido desconocido X se requieren exactamente 1,37 g de ácido ¿Cuál es el peso equivalente del acido?

14,2 g de X/12,0 g de NaOH = 1,18·39,989 = 47,18 g/eq

Problema n° 7

24,5 mmol de Ca(OH)2 neutralizaran exactamente 1,37 g de un ácido ¿cuál es el peso equivalente del acido?

24,5·2/1.000 = 0,049

(0,049/37)·1,37 = 1,8

(1,37/1,8)·37,04 = 28,0 g/eq

Problema n° 8

Cuando 18,7 g de un ácido desconocido reaccionen con Zinc metálico se desprende exactamente 800 cm3 TPS de H2 gaseoso. ¿Cuál es el peso equivalente del acido?

P·V = N·R·T

N = P·V/R·T

V = 800 cm³ = 0,8 l

T = 273 K

P = 1 atm

R = 0,082 l·atm/K·mol

N =1 atm·0,8 l=0,8= 0,035 mol
(0,082 l·atm/K·mol)·(273 K)22,386

0,035·2 = 0,0714 g

18,7/0,0714 = 261,9 g/eq

Problema n° 9

Cuando reacciona con un ácido 3,5 g de un metal desconocido se producen exactamente 250 cm³ TPS de H2 gaseoso. ¿Cuál es el peso equivalente del metal?

Problema n° 10

Dada la valencia del oxígeno como 2, calcúlese la valencia del otro elemento en cada uno de los siguientes compuestos:

a) N2O → 2/2 = 1

b) NO2 → 2·2/1 = 4

c) N2O3 → 3·2/2 = 3

d) P2O5 → 5·2/2 = 5

e) SO3 → 3·2/1 = 6

f) CO → 1·2/1 = 2

g) Mn2O7 → 7·2/2 = 7

h) ClO2 → 2·2/1 = 4

i) Tl2O3 → 3·2/2 = 3

j) PtO2 → 2·2/1 = 4

k) Fe3O4 → 4·⅔ = 8/3

Bibliografía:

Cálculos Químicos de Benson.

Autor: Carlos Alberto Lozano Escobedo

México.

Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

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