Universidad Nacional de Santiago del Estero Cátedra de Química Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología TEORICO-PRÁCTICO N° 6: ESTEQUIOMETRIA DE GASES INTRODUCCION: En muchas de las reacciones químicas intervienen gases, ya sea como reactivo o como producto tal cual vimos en el TP n° 3 de estequiometría de las reacciones. A diferencia del tema que veremos en el presente teórico practico, los gases se encontraban siempre en condiciones normales de presión y temperatura por lo que los cálculos estequiométricos se realizaron utilizando el volumen molar: 22.4 L o sea el volumen que ocupa un mol de gas en esas condiciones. Si la reacción química se produce en condiciones diferentes a las normales, el cálculo de la cantidad de gas que participa o se forma se realiza utilizando la ecuación general de los gases ideales: 𝐏 . 𝐕 = 𝐧 . 𝐑. 𝐓 EJEMPLO: Determinar el volumen de Cl2 a 27 °C y 0,94 atm que se puede obtener, al tratar 50 g de KMnO4 con exceso de HCl concentrado, según la siguiente ecuación: 2 KMnO4 + 16 HCl 5 Cl2 (g) + 2 MnCl2 + 2 KCl + 8 H2O En las reacciones químicas en que intervienen gases, las cantidades de reactivos y productos se expresan en masa o bien puede determinarse a partir de su volumen, temperatura y presión utilizando la leyes de los gases. 1)-La primera parte de este problema e resuelve de manera idéntica al Teórico Practico 2, o sea 2 x 158 g de KMnO4 50 de KMnO4 5 mol de Cl2 x= 50 g x 5 mol 2 x 158 g = 0,8 mol de Cl2 Universidad Nacional de Santiago del Estero Cátedra de Química Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología 2- El volumen ocupado por esos moles en las condiciones de presión y temperatura dados será: V= nRT P = 0,8 mol x 0,082 atm L mol K 0,94atm x 300 K, = 21 L de Cl2 EJERCICIOS: 1)- Se hacen arder 2 litros de propano (C3H8) medidos a 12 °C y 740 mm de Hg. A) Calcule el volumen de O2 necesario para su combustión, medidos a 23 °C y 1,2 atm. 2)- Calcule el volumen de CO2 medido a 756 mmHg y 23 ºC que se forma al calentar y descomponer 150 Kg de caliza: CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g) 3)- Se necesitan para preparar 15,0 kg de NO, según la siguiente reacción: 4NH3 (g) + 5 O2 (g) 4 NO(g) + 6 H2O (g) Calcule A) los moles de amoníaco y B) el volumen de oxígeno a 2,5 atm y 300 ºC. 4)- Se hacen reaccionar 6,25 g de SO2 con 17 ml de O2 medidos a 18 ºC y 768 mmHg. a) ¿Cuántos litros de SO3 se obtienen en CNTP? b) ¿Qué volumen queda sin reaccionar del reactivo en exceso? 5)- Calcular el volumen de NH3 obtenido a 25 ºC y 1 atm de presión, cuando reaccionan 15 g de hidrógeno con 5 litros de nitrógeno a 35 ºC y 223 mmHg. 6)- Calcular el volumen de O2 que se debe inhalar a 20 ºC y 1 atm para consumir 1 Kg de grasa C57H110O6, según la reacción: 2 C57H110O6 (s) + 163 O2 (g) 114 CO2 (g) + 110 H2O 7)- La combustión del metano se obtiene dióxido de carbono y agua, de acuerdo a la siguiente reacción: CH4(g) + O2(g) CO2 + H2O (g) Calcule el volumen de oxígeno medidos a 1,3 atm y 50 °C necesario para la combustión de 1000o g. de metano. 8)- El clorato de potasio se descompone por el calor en cloruro de potasio y oxígeno molecular. Universidad Nacional de Santiago del Estero Cátedra de Química Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología KClO3 (S) KCl(S) + O2(g) Calcule el volumen de oxígeno medido a 125ºC y 1 atm que puede obtenerse por descomposición de 148 g de una muestra que contiene el 87% en peso de clorato de potasio? ¿Cuántas moléculas de oxígeno se formarán? 9)- Si 0,5 moles de Disulfuro de Carbono reaccionan con Oxigeno en su totalidad de acuerdo a la siguiente ecuación: CS2 (l) + 3 O2 (g) CO2 (g) + 2SO2 (g) Calcule: a)- Litros de dióxido de carbono formados a 780 mmHg y 60°C. 10)- El carburo de calcio se descompone en agua según: CaC2(s) + 2 H2O(l) C2H4(g) + CaO2(s) Cuantos litros de C2H4 medidos a 780 mmHg y 22 ºC se producirán por la descomposición de 2 kg de CaC2 11)- Si 10 g de peróxido de sodio reaccionan con agua para producir hidróxido de sodio y oxígeno. Na2O2 + H2O → NaOH + O2 ¿ Cuántos litros de oxígeno se producirán a 20 °C y 740 mmHg ?. 10)- El ácido cianhídrico, HCN, es un gas muy venenoso. Se puede obtener por la reacción: NaCN(s) + HCl(ac) → HCN(g) + NaCl(ac) ¿Qué masa de cianuro sódico, NaCN, se necesita para obtener 2,24 litros de HCN, a 30 ºC y 748 mmHg? 11)- El cianuro de hidrogeno gaseoso, HCN (g) se puede producir industrialmente a partir de metano y amoniaco mediante la reacción: 2 CH4 (g) + 2 NH3 (g) + 3 O2 (g) −> 2 HCN (g) + 6 H2O (g) Si se ponen a reaccionar 150 L de metano con 300 L de amoniaco a 120°C y 2,1 atm de presión calcule cuantos litros de HCN se obtienen en estas condiciones de reacción.
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