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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 Na2S· | 1 eq Na2S | · | 1 eq CuSO4 | · | 79,77 g CuSO4 | = | 191,448 g CuSO4 | = 4,9 g CuSO4 |
| 39 g Na2S | 1 eq Na2S | 1 eq CuSO4 | 39 |
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)3 | 1 eq Al2(SO4)3 | 1 eq NaOH | 57 |
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)2 | 1 eq Ca(NO3)2 | 1 eq Ca3(PO4)2 | 82 |
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 NaOH | 1 eq NaOH | 1 eq H2SO4 | 40 |
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 NaOH | 1 eq NaOH | 1 eq Zn | 40 |
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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Problemas resuelto.