ESTEQUIOMETRIA

PROFESOR:

LUIS ALVAREZ CHAVEZ

CARRERA:

1C11-C

INTEGRANTES:

• WILBER PERALTA LLAMOCA

• JHOSSEP GARCIA SILVA

• CARLOS GUTIERREZ PACHAS

• URIEL SIRENA AROQUIPA

 Trabajo 4
Estequiometria
1. Si se trata el sulfuro de cobre (0.60 mol), con 1.40 mol de ácido nítrico. Determinar:

a) ¿Cuántas moles de nitrato de cobre (II) pueden producirse?

RESOLUCIÓN:
Datos:
0.600𝑚𝑙 𝐶𝑢𝑆 ∗ 4.76𝑔 𝐶𝑢𝑆
CuS = 0.600 ml
1𝑚𝑙 𝐶𝑢𝑆
= 2.856 𝑔 𝐶𝑢𝑆
2.856𝑔 𝐶𝑢𝑆 ∗ 1𝑚𝑜𝑙
dCuS = 4.76 g/ml
95.11𝑔 𝐶𝑢𝑆
= 0.0298 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑢𝑆

HNO3 = 1.40 moles 3𝐶𝑢𝑆 + 8 𝐻𝑁𝑂3 → 3𝐶𝑢(𝑁𝑂3)2 + 3 𝑆 + 2𝑁𝑂 + 4𝐻2𝑂

moles Cu(NO3)2 =? 3 moles 8 moles 3 moles 3 moles 2 moles 4 moles

0.0298 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑢𝑆 ∗ 8 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻𝑁𝑂3
= 0.079 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻𝑁𝑂3
3 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑢𝑆

1.40 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻𝑁𝑂3 ∗ 3 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑢𝑆

8 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻𝑁𝑂3
= 0.525 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑢𝑆

0.0298 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑢𝑆 ∗ 3 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑢(𝑁𝑂3)2

El reactivo limitante es: CuS = 0.0298 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑢(𝑁𝑂3 )2
3 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑢𝑆

Respuesta: 0.0298 moles Cu(NO3)2

b) Calcule la cantidad de moles de reactivo en exceso que quedan al final de la reacción.

CuS(s) + HNO3(aq) --->Cu(NO3)2(aq) + S(s) + NO(g) + H2O(l)

RESOLUCIÓN:: 3𝐶𝑢𝑆 + 8 𝐻𝑁𝑂3 → 3𝐶𝑢(𝑁𝑂3)2 + 3 𝑆 + 2𝑁𝑂 +

4𝐻2𝑂
0.0298 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑢𝑆 ∗ 8 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻𝑁𝑂3
= 0.079 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻𝑁𝑂3
3 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐶𝑢𝑆

Respuesta: quedan 0.079 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻𝑁𝑂3

2. Una muestra de 47.1 gramos de cobre se disuelve en ácido nítrico concentrado (densidad relativa 1.42 y
68.0 % en masa de HNO3). ¿Cuántos mililitros de ácido nítrico se necesitan para disolver el cobre?

Cu(s) + HNO3(aq) →> Cu(NO3)2(aq) + NO2(g) + H2O(l)

Sugerencia: 68% en masa de HNO3 significa que hay 68.0 gramos de HNO3 puro en 100 gramos de ácido
nítrico concentrado.

RESOLUCIÓN: balanceo. 𝐶𝑢2 + 8 𝐻𝑁𝑂3 → 2 𝐶𝑢(𝑁𝑂3)2 + 4 𝑁𝑂2 + 4 𝐻2𝑂

PM:127.1g/mol Cu2

𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑢2 = 47,1𝑔 / 127,1 𝑔/𝑚𝑜𝑙 = 0,37 𝑚𝑜𝑙

1 mol de Cu 2 reacciona con 8 moles de HNO3.

Regla de tres simple 1 mol Cu 2 → 8 mol HNO3

 0,37 mol Cu 2 → x = 2,96 mol de HNO3.

pasamos los moles a gramos con el PM del HNO3:

(PM = 63,01 g/mol)HNO3

g = 2,96 mol * 63,01 g/mol = 186,51 g de HNO3

𝑚 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
%P/P = * 100%
𝑚 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛

Despejando:
186.51𝑔𝐻 𝑁𝑂3
m de solución = = 274,28 g de solución.
𝑜,68

densidad: D = m / V despejar volumen V=m/D

𝑉 = 274,28𝑔 / 1,42𝑔/𝑚𝐿 = 193,15 𝑚𝐿

Respueta: 192.15 mil

3. EL ácido fluorhídrico (HF) se utiliza en la manufactura de los freones (refrigerante para refrigeradoras
domésticas) y en la producción de aluminio.

Se prepara por la reacción:

CaF2 + H2SO4→ CaSO4 + HF

En un proceso, se tratan 6.00 kilos de CaF2, con un exceso de H2SO4 y se producen 2.86 kg de HF.
¿Calcule el porcentaje de rendimiento de HF?

RESOLUCIÓN: balanceado. 𝐶𝑎𝐹2 + 𝐻2𝑆𝑂4 → 𝐶𝑎𝑆𝑂4 + 2𝐻𝐹

PM=78.07g/mol CaF2

Mol CaF2= 6000 g/ 78.07 g = 76.85 mol. HF = 2*76.85 =153.70 mol

Mol Real 2860/20.01 = 142.92 mol

% R= Rreal/Rteórico *100 = 142.92/153.70 *100 = 93%

Respuesta: 93% de HF
4. La nitroglicerina (C3H5N3O9) es un explosivo muy potente. Su descomposición se puede representar por:

C3H5N3O9 N2 + CO2 + H2O + O2

Esta reacción genera una gran cantidad de calor y muchos productos gaseosos. La velocidad de formación
de estos gases, así como su rápida expansión, es lo que causa la explosión.

a) ¿Cuál es la cantidad máxima de O2 en gramos que se obtendrá a partir de 2000 gramos de nitroglicerina?

RESOLUCIÓN:

Ecuación de reacción de descomposición de la nitroglicerina:

4 C₃H₅N₃O₉ → 6 N₂ + 12 CO₂ + 10 H₂O + O₂

Masa molar: C₃H₅N₃O₉ = 227 g/mol

4 moles ( 4 × 227 g) de nitroglicerina ....... 1 mol (32 g ) de oxígeno

Regla de tres simple: 908 g nitroglicerina ....... 32 g oxigeno

200 g nitroglicerina ......... X

x=(200 g nitroglicerina × 32 g oxígeno ) / 908 g nitroglicerina

X = 7 g oxígeno.

RESPUESTA: 7g de Oxígeno.

b) Calcule el porcentaje de rendimiento de esta reacción si se encuentra que la cantidad de oxígeno

producida fue de 6.55 gramos.

RESOLUCIÓN.
oxígeno producida es de 6,55 gramos:

Rendimiento de reacción = (6,55 / 7 ) × 100 = 93,6 %

RESPUESTA: 93.6%.

5. En nuestro país el oro se extrae de sus minerales usando el cianuro de potasio:

Au + KCN + O2 + H2O KAu(CN)2 + KOH

¿Cuál es la mínima cantidad de KCN, en moles, que se necesitaría para extraer 29.0 gramos (alrededor de
una onza) de oro?

RESOLUCIÓN:
Balanceo: 4Au + 8KCN +O2 +2H2O →4 KAu(CN)2 + 4KOH

PM:197g Au

PM:65 g KCN

4 Au * 197 g =788 g Au 8 KCN * 65g=520 g KCN

Dato:29.0 g Au

29.0 g Au * 520 g KCN / 788 g Au = 19.13 g KCN.

RESPUESTA: 19.13 g KCN.

6. La fermentación es un proceso químico que se utiliza en la manufactura de los vinos, donde la glucosa se
convierte en etanol (alcohol etílico) y dióxido de carbono:

C6H12O6 C2H5OH + CO2

Si se empieza con 500.4 gramos de glucosa ¿Cuál es la máxima cantidad de etanol, en gramos y en litros
que se obtendrá por medio de este proceso? (Densidad del etanol = 0.789 g/mL)

7. El óxido de titanio (IV) (TiO2) es una sustancia blanca que se produce por la reacción de ácido sulfúrico con
el mineral ilmenita (FeTiO3):

FeTiO3 + H2SO4 TiO2 + FeSO4 + H2O

Sus propiedades de opacidad y no toxicidad lo hace una sustancia idónea para pigmentos de plásticos y
pinturas. En un proceso, 8000 kilos de FeTiO3, produjeron 3670 kilos de TiO2. ¿Cuál es el porcentaje de
rendimiento de la reacción?
8. Considere la reacción

MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Si reaccionan 0.86 gramos de MnO2 y 48.2 gramos de HCl, ¿Cuál de los reactivos se consumirá primero?
¿Cuántos gramos de Cl2 se producirá?

9. El óxido nítrico (NO) reacciona inmediatamente con el oxígeno gaseoso para formar el dióxido de nitrógeno
(NO2) un gas oscuro:

NO(g) + O2(g) NO2(g)

En un experimento se mezclaron 0,886 moles de NO con 0,503 moles de O 2. Calcule cuál de los reactivos
es el limitante. Calcule el número de moles de NO2 producido.
10.El amoniaco y el ácido sulfúrico reaccionan para formar sulfato de amonio.

a) Escriba una ecuación para la reacción.

b) Determina la masa inicial (en gramos) de cada reactivo si se produce 20,3g de sulfato de amonio y
quedan sin reaccionar 5,89g de ácido sulfúrico.

11.El propano (C3H8) es un componente del gas natural y se utiliza para cocinar y para la calefacción

doméstica.

a) Haga un balanceo de la siguiente ecuación que representa la combustión del propano en el aire: C 3H8(g) +

O2(g) CO2(g) + H2O(g)

b) ¿Cuantos gramos de dióxido de carbono se puede producir a partir de una combustión de 3,65 moles de
propano? Suponga que el oxígeno es el reactivo en exceso en esta reacción.

a) C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O

Ecuación quimica balanceada: C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O

b)

1 mol de propano ............. 3 moles de CO₂

3,65 mol propano ............ X

X = 3,65 mol propano × (3 moles CO₂ / 1 mol propano) = 7,3 moles CO₂

Peso molecular del CO₂ = 44 g/mol

7,3 moles CO₂ × 44 g /mol = 321,2 g CO₂

12. El ácido nítrico es un líquido viscoso y corrosivo que puede ocasionar graves quemaduras en los seres
vivos. Para obtener 125 g de una solución de ácido nítrico al 60% de pureza. ¿Cuántos gramos de nitrato de
potasio y ácido sulfúrico se necesitara? Tomar en consideración la siguiente reacción planteada.

KNO3 + H2SO4 → HNO3 + K2SO4

13. Hallar el volumen del cloro medido a 20°C y una presión de 746 mmHg que se obtendrá, al hacer
reaccionar 50 g de permanganato de potasio con un exceso de ácido clorhídrico concentrado.
 KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O

14. El nitrato plumboso es una sal que se usa como materia prima, en la producción de diversos pigmentos.
Se quiere saber ¿Cuántos gramos se obtendrá de esta sal, a partir de 500 g de óxido de plúmbico al 85 %
de pureza? Considere la siguiente reacción:
MnO2 + PbO2 + HNO3 → Pb(NO3)2 + HMnO4 + H2O

15. Las bolsas de aire de seguridad de los automóviles se inflan con nitrógeno gaseoso generado por la rápida
descomposición de azida de sodio (NaN3):
NaN3(s) → Na(s) + N2(g)

Si una bolsa de aire tiene un volumen de 2,5 L y debe llenarse con nitrógeno gaseoso a una presión de
1114 mm Hg a una temperatura de 30°C, ¿Cuántos gramos de azida (NaN3) deberán descomponerse?

16. Una cinta de zinc metálico con una masa de 2,00 g se coloca en una disolución acuosa que contiene 2,50 g
de nitrato de plata, para formar nitrato de zinc mediante una reacción de simple desplazamiento.

a) Escriba la reacción
b) ¿Cuál es el reactivo limitante y cuanto de producto se ha formado?

17. A partir de la reacción del permanganato de potasio y sulfuro de hidrógeno en medio ácido se obtiene entre
uno de los productos al sulfato de potasio, que se emplea como fertilizante inorgánico de origen mineral y
también en la industria alimentaria con el código: E 515. Resuelva:
a) Balancear la ecuación por el método ión electrón

KMnO4 + H2S + H2SO4 → S + MnSO4 + H2O + K2SO4

b) ¿Cuántos gramos de permanganato de potasio de necesitan para obtener 340 g de sulfato de potasio,
según la reacción anterior?

a).La reacción balanceada :

2KMnO₄ + 5H₂S + 3H₂SO₄ → 5S + 2MnSO₄ + 8H₂O + K₂SO₄

b)

Cantidad formada de sulfato de potasio:

MW K₂SO₄= 174.259 g/mol

moles de K₂SO₄= 340 g * (1 mol / 174.259 g)= 1.951 mol K₂SO₄

Cantidad requerida de permanganato de potasio:

moles de KMnO₄= 1.951 mol K₂SO₄ * (2 mol KMnO₄ / 1 mol K₂SO₄) = 1.951 mol KMnO₄

MW KMnO₄= 158.034 g/mol

gramos de KMnO₄= 1.951 mol * 158.034 g/mol≈ 617 g

18. En el primer paso del proceso industrial para producir ácido nítrico, el amoniaco (NH3) reacciona con
oxígeno en presencia de un catalizador apropiado para formar óxido nitroso y vapor de agua: NH 3(g) + O2(g) →
NO(g) + H2O(g)
¿Cuántos litros de amoniaco a 800 °C y 4 atm se requieren para reaccionar con 2,00 moles de oxígeno en
esta reacción?

19. Imagine que se encuentra trabajando para mejorar el proceso de la obtención del fierro, el cual se convierte
en fierro a partir del óxido férrico:
Fe2O3(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g)
Esta reacción se lleva a cabo con 150 g de óxido férrico obteniéndose 87,9 g de fierro. Calcule el
rendimiento de la reacción.
20. El permanganato de potasio se utiliza para tratar algunas enfermedades parasitarias de los peces, o en el
tratamiento de algunas afecciones de la piel como hongos o dermatosis.
a) Balancear la reacción mediante el método ión electrón
H2O2 + KMnO4 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + O2 + H2O
b) ¿Cuántos litros de oxigeno se obtendrá a partir de 532 g de permanganato de potasio a condiciones
normales?

21. Un método utilizado por la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los Estados Unidos para determinar la
concentración de ozono en el aire, consiste en hacer pasar la muestra de aire por un “Burbujeador” que
contiene yoduro de sodio, el cual captura el ozono (O3). La reacción química ocurre al hacer reaccionar el
ozono con yoduro de sodio acuoso y agua, obteniéndose como productos oxígeno, yodo molecular e
hidróxido de sodio acuoso.
a) Escriba la ecuación química balanceada.
b) La cantidad en gramos de yoduro de sodio que se necesitan para capturar o reaccionen 0,550 mg de
ozono.
c) Si se utilizan 7,6 x 10-5 mol de yoduro de sodio, ¿Cuántos miligramos de ozono se eliminarían o
reaccionarían?
22. El permanganato de potasio se utiliza para tratar algunas enfermedades parasitarias de los peces, o en el
tratamiento de algunas afecciones de la piel como hongos o dermatosis. De acuerdo a la siguiente reacción
determine:
H2O2 + KMnO4 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + O2 + H2O
a) Balancear la reacción mediante el método ión electrón
b) ¿Cuántos Litros de sulfato de potasio se obtendrá a partir de 475 g de permanganato de potasio a 27⁰C
y 743mm Hg?

23. Un estudiante necesita calcular el volumen de CO2 que se formará a partir de la siguiente reacción:
CaCO3 + HCl → CO2↑ + CaCl2 + H2O
Si el estudiante hizo reaccionar 50 mL de ácido clorhídrico 0,8 M sobre una determinada cantidad de
carbonato de calcio. Determine:
a) El número de moles de ácido clorhídrico que participan en la reacción
b) El volumen de CO2 que se obtendrá a 1,2 atm y 50 °C, si se consume el ácido.
24. El sulfato de sodio que se emplea en la fabricación de la celulosa y como aditivo en la fabricación del vidrio y
plástico, se obtiene haciendo reaccionar: El yodo molecular con el sulfito de sodio e hidróxido de sodio,
produciendo yoduro de sodio, sulfato de sodio y agua. Realice:
a) Escriba la ecuación balanceada
b) ¿Cuántos gramos de agente reductor se necesita para producir 852 g de sulfato de sodio?

25. El dióxido de manganeso es un compuesto con distintas aplicaciones, es utilizado como oxidante en
baterías alcalinas, en decoración de vidrios, pinturas en porcelana y pigmentos. También se utiliza este óxido
como fuente de manganeso y de todos sus compuestos.
MnO2 + KClO3 + KOH → KMnO4 + KCl + H2O
De acuerdo a la reacción:
a) Realice el balanceo por el método ion electrón o por el método redox.
b) Determine la cantidad en gramos del agente reductor que se necesitan para obtener 3kg de
permanganato de potasio.