EXERCICIS DE MOL, DISSOLUCIONS I ESTEQUIOMETRIA

1) MOL

1. Calcula per a 250 g de Al2(SO4)3 . a) Nombre d’àtoms d’oxigen b) Massa d’alumini.2. Disposem de quatre recipients diferents que contenen oxigen O2

I: 11,2 L de O2 (g) en C.N. II: 1 mol de O2 (g) III: 8 g de O2 (g) IV: 9x1023 molècules de O2 (g)Fes una taula en la que calcules per a cada recipient el volum, els mols, la massa i les molècules d’oxigen. 3. A partir de 320 kg de nitrat de sodi (NaNO3) obtenim nitrat d’amoni [(NH4)NO3]. Quants àtoms de nitrogen tenim en les dos mostres? Quina quantitat obtindríem de nitrat d’amoni?4. Calcula la densitat, en CN, del gas butà C4H10

2) COMPOSICIÓ CENTESIMAL - FÒRMULA EMPÍRICA

5. La fructosa és un monosacàrid de composició en pes: C (40%), H (6’67%) y O (53’33%). Si la seua massa molecular és aproximadament de 180 . Determina la seua fórmula empírica i molecular.6. 1'500 g d'un compost orgànic format per C, H i O es cremen en excés d'oxigen produint 2'997 g de CO2 i 1'277 g de H2O. Si a 27 ºC i 750 mmHg de pressió, el compost, que es troba

en estat gasós, té una densitat d'1'77 g/L, calcula la seua fórmula empírica i molecular.7. Calcula la composició percentual en massa de carboni i hidrogen del benzè C6H6

3) DISSOLUCIONS

8. Com prepararies (material, procediment i càlculs ) 250 ml d’una dissolució 2 M de NaOH.9. L’aigua de mar és una dissolució aquosa al 3’5% en pes de NaCl i densitat 1’015 g/cm 3, ¿quin volum d’aigua de mar hem d’evaporar per obtenir 1 kg de sal ?10. El formol és una dissolució antiséptica que conté 40 cm3 de formaldehid CH2O (dformaldehíd = 0’82 g/cm3) per 100 mL de agua (daigua = 1 g/mL). Calcula: a) % en massa de formaldehid b) molaritat c) densitat de la dissolució.11. Una dissolució d'àcid sulfúric (H2SO4) de densitat 1'16 g/cm3 conté 0'257 g d'àcid sulfúric per centímetre cúbic de dissolució. Calcula: a) molaritat b) fracció molar de l'àcid sulfúric c) Riquesa en àcid sulfúric d) Àtoms d'oxigen que hi ha en 1 mL d'aquest àcid e) Volum d'aquesta dissolució que cal per a preparar 2 dm3 d'un altre dissolució 3 M? 12. Una dissolució d’amoníac (NH3) en aigua té una concentració del 15 % en pes. La seua densitat és de 0,94 g/mL: Calcula: a) molaritat b) concentració en g/L c) fracció molar de l’amoníac d) Volum d’esta dissolució que cal per a preparar 2 dm3 d'una altra dissolució 4 M13. Es prepara una dissolució aquosa de sosa càustica (hidròxid de sodi – NaOH) de concentració 7 mol/L. Si la seua densitat és de 1’2 g/mL. Calcula:a) % en pes b) concentració en g/L c) fracció molar del solut. Nota: la densitat de l’aigua és de 1 g/cc

4) ESTEQUIOMETRIA

14. Calcula el volum d’oxigen que cal per a la combustió completa de 50 mL de metà.15. El clor reacciona amb el bromur de crom(III) per a formar brom i clorur de cromo(III). Si el rendiment de la reacció és del 70%. ¿Quin volum d’una dissolució 2 M de CrBr3 caldran per a que s’alliberen 0,5 dm3 de brom (mesurats en CN)?16. Calcula el tant per cent en pes d'àcid acètic (CH3COOH) que hi ha en un vinagre, si 5 mL del vinagre alliberen 25 mL de diòxid de carboni, en C.N., quan el rendiment de la reacció és del 70%.

CH3COOH (aq) + CaCO3 (s) → Ca(CH3COO)2 (aq) + CO2 + H2O (l) (ajusta)

17. L’aire conté un 21 % (en volum) d’oxigen. Es mesclen 0’5 L d’aire amb 300 mL de benzè C6H6 (densitat = 1’3 g/mL). Una vegada produïda la següent reacció:

C6H6 (l) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (l) (ajusta)A )Quin és el reactiu limitant ?b) Quin volum de diòxid de carboni, CO2, s’obtindrà en condicions normals, si el rendiment de la reacció és del 80 % ?

18. L’alumini reacciona amb els àcids alliberant hidrogen segons l’equació:Al (s) + HCl (aq) → AlCl3 (aq) + H2 (g) (ajusta)

Si 5 g d’un aliatge que conté alumini alliberen 6 L de gas hidrogen. Calcula:a) Percentatge d’alumini que conté l’aliatge. b) Volum de HCl 3M que es gastarà.19. Sabent que una mostra d’alumini impur (77 % de puresa) de 3’5 g reacciona amb 20 mL de una dissolució 10 M de HCl per a formar 2 L d’hidrogen (en C.N.). a) Quin és el reactiu limitant? b) Quina massa del reactiu que es troba en excès no reacciona? C) Quin és el rendiment de la reacció.20. Quina massa d’un mineral que conté carbó (en un 87% en pes de puresa) cal per obtenir 2 L de diòxid de carboni, mesurats a 25º C i 720 mmHg de presión si el rendiment de la reacció és del 20 %? CaO (s) + C (s) → CaC2 (s) + CO2 (g) (ajusta)21. La gasolina és una mescla d’hidrocarburs que a efectes pràctics considerem que està constituïda únicament per octà C8H18(l). La combustió d’octà produeix aigua i diòxid de carboni. Es cremen completament 60 L de octà (és un líquid de densitat = 0,8 g/mL). Calcula:a) El volum d’aire, en m3, que cal per a cremar a l’octà (mesurat a 765 mmHg i 25 ºC)b) Calcula el rendiment de la reacció si s’obtenen 41 kg d’aigua.Dades: L’aire conté un 21% en volum de oxígen.22. La pirita és un mineral que conté sulfur de ferro (II). L’oxidació de la pirita dona lloc a òxid de ferro (II) i diòxid de sofre:

FeS (s) + O2 (g) → Fe2O3 (s) + SO2 (g) (ajusta) Calcula:a) La puresa en sulfur de ferro (II) de la pirita si 5’7 g de pirita produeixen 4’4 g de Fe2O3

b) Volum d’aire (20% O2 y 80 % N2) mesurat a 10 ºC i 810 mmHg que cal per a oxidar 1 Tm de pirita.23. Siga l’equació:

8 HNO3 (aq) + 3 Zn (s) → 3 Zn(NO3)2 (aq) + 2 NO (g) + 4 H2OSi el rendiment de la reacció és del 40 %, calcula el volumn d’àcid nítric (d = 1,3 g/mL, riqueza.72%) que cal per a formar 10 g de nitrat de cinc.

24. El clor es pot obtindre industrialment per descomposició electrolítica de l’aigua de mar. Siga l’equació:

NaCl (aq) + H2O (l) → NaOH (aq) + Cl2 (g) + H2 (g) (ajusta)A partir de 12 kg d’aigua marina (2’8 % de NaCl) s’obtenen 20 L de cloro (Cl2), en CN, quin és el rendiment de la reacció?

MÈS EXERCICIS

25. La cortisona té la següent composició centesimal en massa C (69’9 %), H (7’83 %) i O (22’21 %). Si la seua massa molecular és 360. Quines són les seues fórmules molecular i empírica.26. Una mostra de 0.,596 g d’un compost format només per bor i hidrogen ocupa a 273 K Y 1 atm, 484 mL. Quan esta mostra es crema amb oxigen s’obtenen 1,17 g d’aigua i òxid de bor (B2O3). Calcula les fórmules empírica i molecular del compost.27. Un compost orgànic conté C, H i O. Per combustió completa de 0,219 g del mateix s’obtenen 0,535 g de diòxid de carboni i 0,219 g de vapor d’aigua. En estat gasos, 2,43 g d’aquest compost ocupen 1,09 L a 120 ºC i 1 atm.Determina les fórmules empírica i molecular del compost. 28. Disposes d’una dissolució de HNO3 concentrat (d= 1’1 g/cm3 i 40% de riquesa). Calcula:a) Molaritat b) Fracció molar de l’àcid nítricd) Volum d’aquesta dissolució per a preparar 200 mL d’una dissolució de HNO3 2 M.29. L’aigua oxigenada és una dissolució aquosa de peròxid d’hidrogen H2O2. Es disposa al laboratori d’una dissolució de H2O2 al 33% en pes i densitat de 1,017 g·mL-1. Calculaa) La molaritat de la dissolució b) La fracció molar de H2O2

c) Volum d’aquesta dissolució que cal per a preparar 100 mL de H2O2 0’2 M30. Una dissolució de vinagre de densitat 1’1 g/mL és 0’83 M en àcid acètic (CH3COOH). Calcula: a) Concentració en g/L b) % en pes d’àcid acètic.c) Volum de la dissolució de vinagre que cal per a preparar 300 mL d’àcid acètic 0’01M.31. Es dissolen 180 g d’hidròxid sòdic (NaOH) en 400 g d’aigua. La densitat de la dissolució resultant és de 1,34 g/cm3. Calcula la concentració en:a) % en pes b) g/L c) molaritat (mol/L) d) fracció molar del solut

32. Siga la reacció:KClO3 (aq) + 6 FeCl2 (aq) + 6 HCl (aq) KCl (aq) + 6 FeCl3 (aq) + 3 H2O (l)

Mesclem 25 mL d’una dissolució 0’15 M de clorat de potassi amb 1 g de clorur de ferro (II).a) Raona quin és el reactiu limitant.b) Calcula la massa de KCl que es formarà si el rendiment de la reacció és del 60 %33. La urea, CO(NH2)2, és un compost de gran importància industrial en la fabricació de fertilitzants. S’obté fent reaccionar amoníac, NH3, amb diòxid de carboni, CO2, d’acord amb la reacció : NH3 (g) + CO2 (g) → CO(NH2)2 (s) + H2O (l) (ajusta)a) Si fem reaccionar 30,6 g d’amoníac amb 30’6 g de diòxid de carboni, calcula la quantitat (en grams) del reactiu que es troba en excés que roman sense reaccionar una vegada completada la reacció.b) Quantitat d’urea que s’obté si el rendiment de la reacció és del 40 %.34. El ferro s’obté fent reaccionar minerals de ferro amb monòxid de carboni.

Fe2O3 (s) + CO (g) → Fe (s) + CO2 (g) (ajusta)A partir de 1000 kg de mineral de ferro, amb una riquesa del 80% en peso de Fe2O3, quants quilograms de ferro podríem obtenir si el rendiment fora del 75%?35. Per a la reacció:

10 HCl (aq) + 2 KMnO4 (aq) → 2 MnO (aq) + 5 Cl2 (g) + K2O + 5 H2OCalcula el volum de HCl, de densitat 1’18 g·cm-3 i riquesa del 39%, que cal per a produir 250 mL de clor mesurats a 1 atm de pressió i 23 ºC.36. El Crom que s’utilitza en la fabricació d’acer es pot obtenir a partir de cromita, FeCr2O4, fent-la reaccionar amb coque, C, segons l’equació següent:

FeCr2O4 (s) + 4 C (s) → Fe (s) + 2 Cr (s) + 4 CO (g)Calcula la massa de crom que s’obtindrà al fer reaccionar 20 tones d’un mineral de cromita, del 80 % de riquesa, si el rendiment de la reacció és del 60 %. 37. Mesclem 20 g de carbonat de calci amb 100 mL d’una dissolució d’àcid clorhídric 3M. Calcula el volum de diòxid de carboni alliberat (mesurat en CN)

CaCO3 (s) + 2 HCl (ac) → CaCl2 (ac) + CO2 (g) + H2O (l) 38. L’heptà (C7H16) és un hidrocarbur líquid, constituent de la gasolina. Si l’aire conte un 21% d’oxigen, en volum, calcula el volum d’aire, en CN, que cal per a cremar 1mL d’heptà (d = 1,3 g/cm3). 39. Tenim 12 g d’una mescla de bicarbonat i sulfat de sodi. A l’escalfar la mescla, s’alliberen 0’8 L de diòxid de carboni (mesurats a 22ºC i 1 atm de pressió). Quin % en pes de bicarbonat de sodi hi ha en la mescla? 40. El sulfat d’amoni [(NH4)2SO4] reacciona amb una dissolució d’hidròxid de sodi [NaOH] alliberant amoníac segons l’equació química:

(NH4)2SO4 (s) + 2 NaOH (ac) → Na2SO4 (ac) + 2 NH3 (g) + 2 H2O (l)Determina el volum d’amoníac, mesurat en CN, que es forma al afegir 13’2 g de sulfat d’amoni a 50 mL de dissolució de NaOH 1M.

SOLUCIONS25.25. c21H28o5

26.26. (BH3)X B2H6

27.27. (C4H8O)X C4H8O28.28. a) 7 M b) 0’1629.29. a) 9,9 M b) 0’21 c) 2 mL30.30. a) 49’8 g/L b) 4’5 % c) 3,6 mL31.31. a) 31% b) 416 g/L c) 10’5 m d) 0’1732.32. a) El reactiu limitant és el FeCl2, en sobren 0’0024 mol de KClO3 b) 0’06 g de KCl33.33. a) el CO2 és el reactiu limitant i sobren 6’8 g de NH3 b) 16’7 g 34.34. 419,5 kg de Fe35.35. 1,63 mL36.36. 4’46 Tm de Crom37.37. 3’36 L de CO2

38.38. 13’1 L d’aire39.39. 23’12 %40.40. 1,12 L

LLUIRAR ELS EXERCICIS: 26-29-31-33-35-39