Práctica de Ayudantía de Química 3ºP

Universidad Mayor de San Andrs Qumica Preuniversitaria

Facultad de Ingeniera

Curso Prefacultativo Grupo 30

Aux. Cristian Marcelo Marca Cadena

Prctica de Ayudanta de Qumica

Tercer Parcial

Grupo 30

Docente: Ing. Helen Rodas

Problemas Generales

1. El anlisis de 2 xidos de cromo, muestran que 2.51g del primero contienen 1.305g de cromo, y que

3.028g del segundo contiene 2.072g de cromo. Demostrar que se cumple la ley de proporciones

mltiples.

2. El tiofeno es un disolvente orgnico formado por carbono, hidrogeno y azufre cuya combustin

completa produce CO2, H2O y SO2. Cuando se somete al anlisis de los productos de la combustin,

una muestra de 1.086g de tiofeno produce 2.272g de CO2, 0.465g de H2O y 0.827g de SO2. Cul es la

frmula emprica del tiofeno?

Rpta. C4H4S.

3. La alicina es el compuesto responsable del olor caracterstico del ajo. Un anlisis de dicho compuesto

muestra la siguiente composicin porcentual en masa: 44.4% de C; 6.21% de H; 39.5% de S y 9.86% de

O. Cul es la frmula molecular si su masa molar es aproximadamente de 162g?

Rpta. C6H10OS2.

4. Se sospecha que el glutamato monosodico (MSG), un saborizante de alimentos, es el causante del

sndrome del restaurante chino, ya que puede causar dolores de cabeza y de pecho. El MSG tiene la siguiente composicin porcentual en masa: 35.51% de C; 4.77% de H; 37.85% de O: 8.29% de N y

13.60% de Na. Cul ser su frmula molecular si su peso molecular es aproximadamente 169g/mol?

Rpta. C5H8NO4Na.

5. El ndigo, el colorante azul de los pantalones vaqueros, tiene una composicin en masa de 73.27% de

C, 3.84% de H, 10.68% de N y el resto de oxgeno. Su masa molecular es 262.3 Cul es la frmula

molecular del ndigo?

Rpta. C16H10O2N2.

6. Qu volumen de aire se requerir para quemar 1m3 de un gas que tiene la siguiente composicin en

volumen: 50% de H2, 35% de CH4, 8% de CO, 2% de C2H4 y 5% de impurezas no combustibles? El aire

contiene 21% de O2 en volumen.

Rpta. 5m3.

7. Una mezcla formada por acetileno y propano tiene un volumen de 55cm3. Al combustionarse dicha

mezcla con 210cm3 e oxigeno se observa que el agua formada se condensa rpidamente. Calcular el

porcentaje volumtrico de acetileno y propano en la mezcla inicial, si el residuo gaseoso tiene 10 cm3

de oxgeno.

Rpta. 54.45% y 45.45%.

8. A 100cm3 de una mezcla gaseosa de hidrogeno y amoniaco se aaden 100cm3 de oxgeno. Se hace

reaccionar la mezcla y al volver a las mismas condiciones primitivas queda un volumen de 70cm3 de

una mezcla de nitrgeno y oxgeno. Hallar la composicin de la mezcla inicial.

Rpta. 20% H2 y 80% deNH3.





9. La nitroglicerina (C3H5O9N3) es un explosivo muy potente. Su descomposicin se puede representar por:

22223953 101264 OOHCONNOHC

Esta reaccin genera una gran cantidad de calor y muchos productos gaseosos. La velocidad de

formacin de estos gases, as como su rpida expansin, es lo que causa su explosin.

a) Cul es la mxima cantidad de O2 en gramos que se obtendr a partir de 200g de nitroglicerina?

b) Calcule el porcentaje de rendimiento de esta reaccin si se encuentra que la cantidad de O2

producida fue de 6.55g.

Rpta. a) 7.05g. b) 92.9%.

10. Se hacen reaccionar:

Formiato sdico + cloruro mercrico cloruro mercurioso + cloruro de sodio + monxido de carbono +

dixido de carbono + agua

a) Escribir e igualar la reaccin por el mtodo ion electrn.

b) Si se hacen reaccionar 10 g de formiato sdico del 50% de pureza con 8 g de cloruro mercrico,

determinar el volumen total de gases que se obtiene en condiciones normales, si el rendimiento de la

reaccin es del 80%.

c) Si en las pruebas realizadas en laboratorio se obtuvieron 1,5 g de NaCl, cual es el rendimiento de la

reaccin.

d) De acuerdo al inciso c cul es el rendimiento terico. Rpta. b) 0.529L c) 86.7% d) 1.73g.

11. Se hacen reaccionar 5 libras de cloruro ferroso del 80% de pureza con 0.5 libras de perclorato de

potasio con un exceso de una solucin de hidrxido de potasio, dando como productos oxido doble

de hierro, cloruro de potasio y agua.

a) Escribir la ecuacin qumica e igualar la misma por el mtodo ion electrn.

b) Qu masa de reactivo en exceso queda sin reaccionar?

c) Si se obtiene 3.92 libras de cloruro de potasio Cul es el rendimiento de la reaccin qumica?

d) Cuntas libras de xido doble de hierro se produce en este proceso? Considerando el

rendimiento del anterior inciso.

e) Cul es el volumen de la solucin de hidrxido de potasio del 75% en masa de KOH y densidad

relativa de 1.15 utilizando este proceso?

Rpta. b) 0.136lb c) 80.1% d) 1.95lb e) 1.857L.

12. Al reaccionar cloruro ferroso con permanganato de potasio y cido clorhdrico se obtiene cloruro

frrico, cloruro manganoso, cloruro de potasio, cloro gaseoso y agua.

a) Igualar la misma por el mtodo ion electrn.

b) A partir de 6 libras de cloruro ferroso del 75% de pureza, calcular el volumen de cloro gaseoso

obtenido, si este se recoge sobre agua a 50C y 39.4 PSI. La presin de vapor a esa temperatura es

de 82.51mmHg.

c) Indicar el agente oxidante y agente reductor.

d) Qu cantidad de permanganato de potasio se requiere para tratar 6.5 libras de de cloruro ferroso

del 73% de pureza si se aade un exceso del 20%?

e) Qu volumen de cloro medido en condiciones normales se producir a partir de 120g de cloruro

ferroso?

f) Qu cantidad de permanganato de potasio de 80% de pureza ser necesario para obtener 100g

de cloruro manganoso?

Rpta. b) 166.57L d) 4.25lb e) 21.16L f) 156.75g





13. Una muestra de crema para cutis con un peso de 8.41g perdi 5.83g de humedad al calentarlo a

110C. El residuo se extrajo con agua y una vez seca haba perdido 1.27g de glicerol soluble en agua,

el resto eran aceites. Calcular la composicin de la crema.

Rpta. Aceites: 15.58%, glicerol: 15.1% y agua: 69.32%

14. Como superintendente de una planta de barnices se le indica que tiene que preparar 1000lb de una

solucin de nitrocelulosa al 8% en peso; usted cuenta con un tanque de solucin al 5.5% Cunta

nitrocelulosa seca se debe adicionar y a que cantidad de la solucin al 5.5% con el objeto de

satisfacer el pedido?

Rpta. 973.54lb (5.5%) y 26.46lb de Nitrocelulosa

15. Se requieren 1250kg de una solucin que contiene 12% en peso de etanol en agua. Se cuenta con dos

tanques de almacenamiento, el primero de los cuales contiene 5% de etanol en agua, mientras que el

segundo 25% de etanol en agua.

Cunto habra que utilizarse de cada una de las soluciones?

Rpta. 812Kg de solucin al 5%

Problemas Especiales

1. Se prepar un compuesto orgnico que contiene al menos uno y no ms de dos tomos de azufre por

molcula. El compuesto no contiene nitrgeno, pero puede contener oxigeno o hidrogeno pero no

ambos, el peso molecular de la especie nuclidica predominante determinado mediante

espectrofotometra de masas es 110. Cul es la frmula molecular del compuesto?

Rpta. C6SH6

2. Una mezcla de NaCl y NaBr que pesaba 3.5084g se disolvi y se trat con suficiente AgNO3 para

precipitar todos los cloruros y bromuros como AgCl y AgBr. El precipitado lavado se trat con KCN

para solubilizar la plata y la solucin resultante se electrolizo. Las ecuaciones son:

OHOKCNAgKOHCNKAg

KBrCNKAgKCNAgBr

KClCNKAgKCNAgCl

NaNOAgBrAgNONaBr

NaNOAgClAgNONaCl

222

2

2

33

33

2844)(4

)(2

)(2

Despus de terminar el ltimo paso, el depsito de plata metlica peso 5.5028g Cul era la

composicin de la mezcla inicial?

Rpta. 65.22%NaCl y 34.78%NaBr

3. El jugo de naranja fresco contiene 12% de slidos y el resto es agua, mientras que el jugo de naranja

concentrado contiene 42% de slidos. Inicialmente se empleaba un solo proceso de evaporacin

para la concentracin, pero los componentes voltiles del jugo escapaban con el agua, afectando el

sabor final del concentrado. El proceso actual supera este problema mediante la derivacin de una

fraccin del jugo fresco, de manera que no pase por el evaporador; el jugo que entra al evaporador

se concentra hasta alcanzar un 58% de slidos, mezclndose el producto con la corriente derivada de

jugo fresco, a fin de lograr la concentracin final de solidos deseada. Calcular la cantidad de jugo

concentrado producida por cada 100 Kg de jugo fresco alimentados al proceso, as como la fraccin

de la alimentacin que se deriva antes de llegar al evaporador.

Rpta. 28.57Kg y 9.94%





4. Se desean secar 10 Kg de una madera cuya humedad es del 5% hasta conseguir una madera del 2%

de humedad mediante una corriente de aire que esta con 10% de humedad relativa a 20C y 1 atm

de presin total, el aire luego de pasar por la madera hmeda sale a 20C y una humedad relativa del

70% a 1 atm de presin total. Cul ser el volumen de aire (del 10% de humedad) necesario? La

presin de vapor a 20C es de 17.5mmHg.

Rpta. 29.1m3

5. El rin artificial es un dispositivo que retira agua y metabolitos de desecho de la sangre. En el

hemodializador de fibras huecas, en un dispositivo de este tipo, la sangre fluye desde una arteria hacia

el interior de un haz de fibras huecas de acetato de celulosa, y el fluido de dilisis, que contiene agua

y varias sales en solucin, fluye por el exterior de las fibras. El agua y los metabolitos de desecho, sobre

todo urea, creatinina, cido rico e iones fosfato pasan a travs de las paredes de las fibras hacia el

fluido dializante de dilisis y la sangre purificada regresa a una vena.

En cierto momento durante una dilisis, las condiciones en la sangre arterial y venosa son las siguientes:

a) Calcule las velocidades a las cuales se retiran agua y urea de la sangre.

b) Si el fluido de dilisis entra a una velocidad de 1500mL/min y la solucin de salida (dializado) sale

casi a la misma velocidad, calcule la concentracin de urea en el dializado.

c) Suponga que se desea reducir el nivel de la urea del paciente de un valor inicial de 2.7mg/mL a un

valor final de 1.1mg/mL. Si el volumen sanguneo total es de 5 litros y la velocidad promedio de

eliminacin de la urea es la obtenida en el inciso a) Cunto tiempo debe someterse a dilisis el

paciente? (Ignore la perdida de volumen sanguneo total debida a la eliminacin de agua en el

dializador).

Rpta. a) 5ml/min y 38.8mg/min b) 0.0258mg/ml c) 206min.

Los 5 ejercicios especiales, valen cada uno 20% (total 100%)

Los 15 ejercicios generales, todos resueltos 100%

Elegir solo uno (ESPECIALES O GENERALES), NO AMBOS.

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