Guía nº 12 de ejercicios resueltos de gases ideales (química)
El concepto del poder de combinación - valencia.
Resolver los siguientes ejercicios
Problema nº 1
4,25 g de un elemento X se combina para formar 5,4 g de un óxido ¿Cuál es el peso equivalente de X?
| 5,40 g de óxido 4,25 g de elemento X |
| 1,15 g de O |
| X = 800 g de O· | 4,25 g de X |
| 1,15 g de O |
Peso equivalente de X = 29,56 g de X
Problema nº 2
Al calentar 1,08 g un óxido metálico, se descompuso dando el metal puro y 56 cm³ TPS de O₂ ¿Cuál es peso equivalente de X?
| p·V = | M·R·T |
| PM |
| M = | PM·p·V |
| R·T |
| M = | 32 (g/mol)·1 atm·0,56 l |
| 0,082 (l·atm/K·mol)·273 K |
| M = | 1,792 g |
| 22,386 |
M = 0,08 g
MX = MT - M = 1,08 g - 0,08 g
MX = 1 g de elemento X
| X = 8 g de O· | 1 g de X |
| 0,08 g de O |
Peso equivalente de X = 100 g
Problema nº 3
2,94 g de Níquel (valencia = 2) se combina con un elemento X para formar 4,49 g de un compuesto ¿Cuál es el peso equivalente de X?
| X = 29,355 g de Ni· | 1,54 g de X |
| 2,95 g de Ni |
Peso equivalente de X = 15,32 g
Problema nº 4
Utilizando la tabla de pesos atómicos y valencias conocidas, hágase las conversiones siguientes:
a)
2 moles de FeCl₃ en equivalentes
6 eq FeCl₃
b)
25,6 g de Zn en equivalente
| 25,6 | = 0,782 eq de Zn |
| 32,7 |
c)
13 moles de Pb en miliequivalentes
13·2 = 26 eq de Pb
d)
6,5 g de CaSO₄ en equivalentes
| 6,5 | = 0,0955 eq de CaSO₄ |
| 68 |
e)
10 l TPS de CCl₄ gaseoso en equivalente
| 10 | = 0,446·4 = 1,784 eq de CCl₄ |
| 22,412 |
f)
0,45 eq de H₂S en moles
| 0,45 | = 0,225 moles de H₂S |
| 2 |
g)
0,64 eq de AlBr₃ en g
9 + 79,42 = 88,92·6,64 = 56,90 g de AlBr₃
h)
0,20 eq de CuSO₄ en g
48 + 31,77 = 79,77 = 15,95 g de CuSO₄
i)
340 cm³ TPS de gas oxígeno (O₂) en cm³ TPS
p·V = N·R·T
| N = | p·V |
| R·T |
| N = | 0,34 l·1 atm |
| 0,082 (l·atm/K·mol)·273 K |
| N = | 0,34 mol |
| 22,386 |
N = 0,015 = 0,03 eq O₂
j)
1,4 meq de gas Cl₂ en cm³ TPS
1,4 meq = 0,0014 eq
0,0014·2 = 2,8·10⁻³
| 22,415 cm³·2,8·10⁻³ | = 15,69 cm³ de Cl₂ TPS |
| 4 |
Problema nº 5
Utilizando el principio de equivalencia, calcular (sin ecuaciones químicas).
a)
¿Cuántos gramos de CuSO₄ reaccionarán con 2,4 g de Na₂S para producir CuS y Na₂SO₄?
| 2,4 g Na₂S· | 1 eq Na₂S | · | 1 eq CuSO₄ | · | 79,77 g CuSO₄ | = | 191,448 g CuSO₄ | = 4,9 g CuSO₄ |
| 39 g Na₂S | 1 eq Na₂S | 1 eq CuSO₄ | 39 |
b)
¿Cuántos gramos de NaOH reaccionarán con 30 g de Al₂(SO₄)₃?
| 30 g Al₂(SO₄)₃· | 1 eq Al₂(SO₄)₃ | · | 1 eq NaOH | · | 40 g NaOH | = | 1.200 g NaOH | = 21,05 g NaOH |
| 57 g Al₂(SO₄)₃ | 1 eq Al₂(SO₄)₃ | 1 eq NaOH | 57 |
c)
¿Cuántos gramos de Ca₃(PO₄)₂ pueden prepararse a partir de 20 g de Ca(NO₃)₂ por reacción con H₃PO₄?
| 20 g Ca(NO₃)₂· | 1 eq Ca(NO₃)₂ | · | 1 eq Ca₃(PO₄)₂ | · | 51,7 g Ca₃(PO₄)₂ | = | 1.034 g Ca₃(PO₄)₂ | = 12,6 g Ca₃(PO₄)₂ |
| 82 g Ca(NO₃)₂ | 1 eq Ca(NO₃)₂ | 1 eq Ca₃(PO₄)₂ | 82 |
d)
¿Cuántos gramos de ácido sulfúrico (H₂SO₄) se necesitan para que reaccionen totalmente con 20 g de NaOH?
| 20 g NaOH· | 1 eq NaOH | · | 1 eq H₂SO₄ | · | 49 g H₂SO₄ | = | 980 g H₂SO₄ | = 12,6 g H₂SO₄ |
| 40 g NaOH | 1 eq NaOH | 1 eq H₂SO₄ | 40 |
e)
¿Cuántos gramos de Zn reaccionarán con 11 g de NaOH para producir hidrógeno y cincato de sodio?
| 11 g NaOH· | 1 eq NaOH | · | 1 eq Zn | · | 32,7 g Zn | = | 359,7 g Zn | = 8,9 g Zn |
| 40 g NaOH | 1 eq NaOH | 1 eq Zn | 40 |
Problema nº 6
Para neutralizar 14,2 g de un ácido desconocido X se requieren exactamente 1,37 g de ácido ¿Cuál es el peso equivalente del ácido?
| 14,2 g de X | = 1,18·39,989 = 47,18 g/eq |
| 12,0 g de NaOH |
Problema nº 7
24,5 mmol de Ca(OH)₂ neutralizaran exactamente 1,37 g de un ácido ¿cuál es el peso equivalente del ácido?
| 24,5·2 | = 0,049 |
| 1.000 |
| 0,049 | ·1,37 = 1,8 |
| 37 |
| 1,37 | ·37,04 = 28,0 g/eq |
| 1,8 |
Problema nº 8
Cuando 18,7 g de un ácido desconocido reaccionen con cinc metálico se desprende exactamente 800 cm³ TPS de H₂ gaseoso. ¿Cuál es el peso equivalente del ácido?
p·V = N·R·T
| N = | p·V |
| R·T |
V = 800 cm³ = 0,8 l
T = 273 K
p = 1 atm
R = 0,082 l·atm/K·mol
| N = | 1 atm·0,8 l |
| (0,082 l·atm/K·mol)·(273 K) |
| N = | 0,8 | = 0,035 mol |
| 22,386 |
0,035·2 = 0,0714 g
| 18,7 | = 261,9 g/eq |
| 0,0714 |
Problema nº 9
Cuando reacciona con un ácido 3,5 g de un metal desconocido se producen exactamente 250 cm³ TPS de H₂ gaseoso. ¿Cuál es el peso equivalente del metal?
Problema nº 10
Dada la valencia del oxígeno como 2, calcúlese la valencia del otro elemento en cada uno de los siguientes compuestos:
a) N₂O ⟶ 2/2 = 1
b) NO₂ ⟶ 2·2/1 = 4
c) N₂O₃ ⟶ 3·2/2 = 3
d) P₂O₅ ⟶ 5·2/2 = 5
e) SO₃ ⟶ 3·2/1 = 6
f) CO ⟶ 1·2/1 = 2
g) Mn₂O₇ ⟶ 7·2/2 = 7
h) ClO₂ ⟶ 2·2/1 = 4
i) Tl₂O₃ ⟶ 3·2/2 = 3
j) PtO₂ ⟶ 2·2/1 = 4
k) Fe₃O₄ ⟶ 4·⅔ = 8/3
Bibliografía:
Cálculos Químicos de Benson.
Autor: Carlos Alberto Lozano Escobedo. México.
Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet).
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Problemas resuelto.