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    Sesión 21. Estequiometría

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    Lorena García Avelino
    Este documento presenta 7 ejemplos de problemas de estequiometría que involucran cálculos relacionados con la pureza de reactivos, reacciones químicas y masas de productos. Los problemas cubren temas como la producción de cloro, plomo, tricloruro de aluminio y jabón de palmitato de sodio a partir de reacciones químicas y la determinación de porcentajes de carbonato de calcio y plomo en muestras.

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    Sesión 21. Estequiometría

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    Lorena García Avelino
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    Este documento presenta 7 ejemplos de problemas de estequiometría que involucran cálculos relacionados con la pureza de reactivos, reacciones químicas y masas de productos. Los problemas cubren temas como la producción de cloro, plomo, tricloruro de aluminio y jabón de palmitato de sodio a partir de reacciones químicas y la determinación de porcentajes de carbonato de calcio y plomo en muestras.

    Descripción original:

    Ejercicios resueltos de Estequiometría

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    1 UNIDAD VI.

    Estequiometria

    ESTEQUIOMETRÍA

    Pureza de reactivos
    1. Un método para obtener cloro es hacer reaccionar óxido de manganeso (II), con
    una disolución de ácido clorhídrico de acuerdo a la siguiente reacción:

    MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O

    Dentro del reactor se cargaron 1,000 g de un mineral que contiene 89.0 % de óxido
    de manganeso (II) y una masa de 5,000 g de disolución de HCl al 37.1 % de pureza.
    La reacción tuvo un grado de conversión del 92 %. Calcular la masa (g) de Cl2
    producida por éste método.
    Respuesta: 668 g Cl2

    2. ¿Cuánta masa (kg) de plomo con un 94.0 % de pureza se obtendrán a partir de 2,000
    kg de un mineral que contiene 2.10 % de sulfuro de plomo (PbS)?
    Respuesta: 38.7 kg Pb

    3. Considerando la reacción:

    Al + Cl2 → AlCl3

    ¿Cuánta masa (g) de tricloruro de aluminio se obtienen a partir de 70.0 g de


    aluminio al 95.0 % de pureza y cloro en exceso?
    Respuesta: 329 g AlCl3

    4. En los laboratorios se usa comúnmente ácido clorhídrico que tiene un 37.1 % de


    pureza y una densidad de 1.19 g / mL. Calcular el volumen de ácido necesario para
    neutralizar 4.20 g de hidróxido de aluminio.
    Respuesta: 13.4 mL HCl

    5. La tiza se compone de carbonato de calcio y sulfato de calcio con algunas impurezas


    de dióxido de silicio. El carbonato de calcio reacciona con ácido clorhídrico. Calcular
    el porcentaje en masa de carbonato de calcio en una muestra de tiza cuya masa es
    6.56 g y produce 1.96 g de bióxido de carbono al reaccionar con ácido clorhídrico de
    acuerdo a la siguiente reacción:

    CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O + CO2

    Respuesta: 67.9 %
    2 UNIDAD VI. Estequiometria

    6. El vidriado de la cerámica se realiza por medio de la aplicación de óxido de plomo


    (II) antes de llevarlo al horno a 750°, donde por medio de calor se fusiona con la
    cerámica dando una película vidriosa transparente.
    El plomo y sus sales son solubles en agua caliente y en ambientes ácidos
    por lo que los recipientes (tazas, vasos, platos, etc.) al contener alimentos calientes
    y/o ácidos liberan pequeñas cantidades de ácido.
    La norma oficial mexicana NOM-010-SSA1-1993 establece como límite
    máximo permitido 5 ppm de plomo soluble en piezas huecas chicas (tazas). El
    método de prueba indica una lixiviación de llenado completamente la pieza con una
    disolución de ácido acético al 4 % volumen durante 24 h y analizar la disolución
    resultante por espectroscopia de absorción atómica. La densidad del ácido acético
    es de 1.02 g / mL.

    PbO + CH3COOH → (CH3COO)2Pb + H2O

    a. Calcular la masa de (g) de PbO para liberar la cantidad máxima permitida por
    la norma, en una taza de cerámica de 250 mL y masa de 150 g.
    b. Calcular el porciento masa de plomo en la taza.
    c. Calcular los moles de ácido acético necesarios para lixiviar la cantidad de
    óxido de plomo (II) según el inciso (a).
    d. Calcular los moles de ácido acético presentes en la disolución de lixiviado.
    Respuesta: (a) 8.08x10– 4 g PbO, (b) 5.00 x10– 4 % Pb, (c) 7.24 x10– 6 mol CH3COOH,
    (d) 0.17 mol

    7. El jabón se puede preparar a partir de un ácido graso como el ácido palmítico,


    CH3(CH2)14COOH, al reaccionar con hidróxido de sodio.

    CH3(CH2)14COOH + NaOH → CH3(CH2)14COONa + H2O

    a. Considerando que el aceite de coco contiene un 90 % de ácidos grasos y el


    11.0 % de ellos es ácido palmítico; calcular la masa (g) de aceite de coco
    necesario para preparar 50 g de jabón de palmitato de sodio.
    b. Si se utiliza una sosa industrial con una pureza de 86 %; calcular la masa (g)
    para el inciso (a).
    Respuesta: (a) 465 g de aceite de coco, (b) 8.4 g de NaOH

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