REACCIONES QUÍMICAS. Balanceo

REACCIONES QUÍMICAS

1.  A continuación  se presentan algunas reacciones químicas.  Identifique la naturaleza de  cada uno de ellos, finalmente prediga el tipo de reacción.

1. Balancee las siguientes ecuaciones  por el método indicado:

Balancear por Tanteo:

• 2Fe +6 HCl                       2FeCl3 + 3H2 [pic 6]

• 3H2SO4 + Ca3 (PO4 )2                   3CaSO4 + 2H3PO4 [pic 7]

• 6CO2 + 6H2O                    C6H12O6 + 6O2[pic 8]

• C3H8 +5 O2                      CO2 + 4H2O[pic 9]

• Fe(OH)3 + 3HNO3                 Fe(NO3)3  + 3H2O[pic 10]

  Balancear por REDOX

• 3+2Cu-2 O  + 2N-3 H3+1                1N2   +   3H2+1  O-2  +  3Cu[pic 11]

3(Cu+2+Z                      Cu0)[pic 13][pic 12]

(2N+3-6             N20)[pic 15][pic 14]

• 10H+1 N+5 O3-2  + I26                   10N+4 O2-2  + 2H+1 I+5 O3-2   +  4H2+1 O[pic 16]

5(N+5+1            Cu0)[pic 18][pic 17]

2(I20-5             I5[pic 20][pic 19]

• 1Na+1 Cl+5 O3-2  + 3K2+1 Sn+2 O2-2             1Na+1Cl-1 + 3K2Sn+4 O3-2[pic 21]

1e(C1+5+6          Cl-1)[pic 23][pic 22]

3e(5n+2-2          5n+4)[pic 25][pic 24]

• 4Zn+Na+5NO3-2 +7Na+1O-2H+1          4Na2+1Zn+2O2-2+ 1N-3H3+1+2H2+1O-2[pic 26]

4e(Zn-Z         Zn+2)[pic 28][pic 27]

1e(14+6+8         N-2)[pic 29]

• 4K+1Mn+7O4-2+ 6H2+1SO4+6+10H2+1O-2              4Mn+2S+6O4-2+5O20+2K2+1S+6 O4-2+16H21O-2[pic 30]

4e(Mn+7+5          Mn+2)[pic 32][pic 31]

5e(2O-2-4         O20)[pic 34][pic 33]

Balancear por método algebraico:

• 3CaCO3  + 2H3PO4                Ca 3(PO4)2  + 3CO2    + 3H2O[pic 35]

• 2Al  + 6HCl                  2AlCl3  +  6H2[pic 36]

• 3H2SO4  + Al2 (CO3 )3                               Al2 (SO4 ) 3 + 3H2CO3 [pic 37]

ESTEQUIOMETRÍA:

1. A continuación se presentan algunas situaciones que involucran cálculos estequiométricos simples en moles o en gramos. Para la  solución de estos ejercicios debe tener claros los conceptos de mol, peso molecular peso atómico, etc.

1. La combustión completa del butano (C4H10) se efectúa como sigue:

C4H10(l) +  O2(g)  →  CO2(g) +  H2O(l)

1. ¿Cuántas moles de O2 son necesarias para quemar 15.0 moles de butano?

1 mol     reacciona     13 mol

C4H10 --------- O2

    15  --------- X

X== 195mol [pic 38]

Son necesarios 195 moles de O2

1. cuando se queman 15.0 g de butano, ¿cuántos gramos de O2 se necesitan?

58g C4H10 ------ 416g O2

          15g ------ X

X==107.58g O2[pic 39]

Se necesitan 107.58g de O2

1. El etanol  arde de acuerdo con la ecuación siguiente:

C2H5OH(1) + O2(g)   →  CO2(g) + H2O(1)

1. ¿Cuántas moles de CO2 se producen cuando se queman 8.0 moles de C2H5OH?

1 mol C2H5OH produce 2 mol CO2

X= 16 mol de CO2

1. ¿Cuántos gramos de CO2 se producen cuando se queman 10.0 g de C2H5OH?

46g ------- 88g

10g ------- X

X= =19.13g O2[pic 40]

1. La efervescencia que se produce cuando una tableta de Alka Seltzer se disuelve en

agua se debe a la reacción entre el bicarbonato de sodio (NaHCO3), y el ácido cítrico,

(H3C6H5O7); la reacción es la siguiente:

  3NaHCO3(ac) + H3C6H5O7(ac)  →  3CO2(g) + 3H2O(l) + Na3C6H5O7(ac)

¿Cuántos gramos de CO2 se producen cuando reaccionan 8825 g de NaHCO3 con 639 g de ácido?

3(849) ------ 3(44g)

252g ------- 132g

8825g ------- X

X= =4622.61g CO2[pic 41]

            D.   El nitrógeno (N2), se combina con el hidrógeno (H2), para formar amoníaco (NH3).

a). Plantee la ecuación química que represente la reacción descrita.

N2(g) + 3 H2(g)  2NH3[pic 42]

1. ¿Cuántas moléculas de hidrógeno se necesitarán para reaccionar con 200 moléculas de nitrógeno?

1 molécula de N2 reacciona con 3 moléculas H2

X----200 moleculas

X== moléculas de N2  [pic 43][pic 44]

E.  La cal (CaO) se disuelve en el ácido muriático (HCl) para formar cloruro de calcio (CaCl2) y agua.  a).  Plantee la ecuación química que represente la reacción descrita

b). ¿Cuántos moles de HCl se necesitarán para disolver 8,8 moles de CaO?

CaO+2HCl CaCl2+H2O[pic 45]

1 mol CaO ------ 2 mol HCl

     8.8 mol ------ X

X=17.6mol HCl

             F. En la siguiente reacción, a partir de 10.0 moles de NH3

NH3 + O2 → NO + H2O

1. ¿Cuántos moles de O2 se necesitan

4NH3+5O2   4NO+6H2O[pic 46]

4mol NH3 ------- 5mol O2

      10mol ------- X

X= =12.5 mol O2[pic 47]

1. Cuántos moles de NO se producen

4 mol NH3 ------- 4 mol NO

      10 mol ------- X

X= 10 mol NO

1. Cuántos moles de H2O se producen?

4 mol NH3 -------- 6 mol H2O

      10 mol -------- X

X==15 mol [pic 48][pic 49]

             G.  Hallar la masa de cloro que se combinará con 4.77 g de hidrógeno para formar

cloruro de hidrógeno, de acuerdo a la siguiente reacción

H2 + Cl2 →  2HCl

 1mol ---- 1mol

    2 g ---- 71g

4.77g ----X

X==169.33gCl2[pic 50]

H.   ¿Qué masa de Cl2O3 se necesita para producir 8.36 kg de HClO3 según la siguiente reacción?

Cl2O3+ H2O  →  HClO2

2mol Cl2O3 ------ 2mol HClO2

     2(119g) ------ 2(68.5g)

238g                   137g

836g

X==1452.32g Cl2O3[pic 51]

I. La fórmula química del ácido acético es CH3COOH. (el vinagre es una solución diluida de ácido acético). El ácido acético puro es inflamable, de manera que si se queman 315 gramos de ácido acético, ¿cuántos gramos de CO2 y H2O se producirán?

CH3COOH+2O22CO2+2H2O[pic 52]

        315g                    ?

1mol CH3COOH----- 2molH2O

60g ----- 2(18g)

315g ----X

X= =189g H2O[pic 53]

J.  En la combustión del ejemplo anterior ¿Cuántos gramos de CO2 se habrían producido a partir de 35.0 g de ácido acético y 17.0g de O2? Identifique el reactivo limitante.

CH3COOH+2O22CO2+2H2O[pic 54]

    35g        17g     ?

1 mol CH3COOH----- 2mol O2

60g---- 2(32g)

35g---- X

X==37.33g O2[pic 55]

Para reaccionar con 35g  de CH3COOH se necesitan 37.33g O2 y solo se tiene 17g.

RLO2

202------ 2 CO2

2mol O2------ 2mol CO2 

2(32g) ------- 2(44g)

64g ------- 88g

17g -------X

X==23.375gCO2[pic 56]

K. La fermentación es un proceso bastante conocido en la producción de alcohol etílico (C2H5OH), a partir de glucosa (C6H1206) obteniendo como subproducto CO2.  Si se fermentan 500,4 g de glucosa, cual es la máxima cantidad de alcohol que se obtendrá.  Exprese la respuesta en gramos y en litros.  Densidad del alcohol etílico 0,789 g/ml.  

C6H1206    →  C2H5OH  +  CO2

500.4g

1 mol C6H1206------ 2 mol C2H5OH

180g ----- 2(46g)

500.4g -----X

X==255.76g C2H5OH[pic 57]

d=      vd=m     v=        [pic 58][pic 59]

 v==324.157ml[pic 60]

L.  El sulfato de amonio (NH4)2SO4,  se obtiene a partir de la reacción entre el amónico NH3 y ácido sulfúrico H2SO4.   Cuantos kilogramos de amoniaco se necesitan para producir 1.0 x  Kg de sulfato de amonio.[pic 61]

2NH3+ H2SO4 (NH4)2SO4[pic 62]

   ?                       1.0kg

2mol NH3 ------ 1mol(NH4)2SO4

2(17g) ------- 132g

0.034kg ------ 0.132k

X --------- 1kg

X==0.25kg NH3[pic 63]