Guía de Ejercicios Nº2Química General I

530.028I-2011

1.- Señale el número de masa de un átomo de hierro si tiene 28 neutrones.2.- Para cada una de las siguientes especies, determine el número de protones y el número de neutrones en el núcleo.22He, 42He, 24

12Mg, 2512Mg, 48

22Ti, 7935Br, 195

79Pt3.- Escriba el símbolo apropiado para cada uno de los siguientes isótopos:a) Z = 11, A = 23; b) Z = 28, A = 64b) Z = 74, A = 186; c) Z = 80, A = 2014.- Explique cuál de los siguientes símbolos proporciona la mayor información acerca del átomo, 23Na o 11Na.5.- Las masas atómicas de 17

35Cl (75.53%) y 1737Cl (24.47%) son 34.968 y 36.956 uma,

respectivamente. Calcule la masa atómica promedio del cloro. El porcentaje entre paréntesis representa la abundancia relativa.R: 35.45 uma6.- Determine cuántos átomos hay en 5.10 moles de fósforo(P4)R: 1.23 ⋅ 1025 átomos de P7.- Calcule cuántos moles de calcio (Ca) están contenidos en 77.4 g de este elemento.R: 1.93 mol8.- Calcule cuántos gramos de oro (Au) hay en 15.3 moles del mismo.R: 3.01 ⋅ 103

g9.- Calcule la masa en gramos de un átomo de los siguientes elementos:a) Hg, b) Ne, c) As, d) Pb.R: a) 3.33 ⋅ 10-22

g10.- Calcule la masa en gramos de 1⋅1012 átomos de plomo.R : 3.44 ⋅ 10-10

g11.- Determine cuántos átomos están presente en 3.14 g de cobre.R: 2.98 ⋅ 1022

átomos12.- Señale cuales son las fórmulas empíricas de los siguientes compuestos:a) C2N2 b) C6H6 c) C9H20 d) P4H10 e) B2H6 f) Al2Br6 g) Na2S2O3 h) N2O5 i) K2CrO4

13.- Calcule la masa molecular en (uma) de cada una de las siguientes especies:a) CH4 b) H2O c) H2O2 d) C6H6 e) PCl5R: a)16.0 uma, d) 78.1 uma14.- Calcule los moles de moléculas de etano en 0.334 g de etano (C2H6)R: 0.0111 15.- La densidad del agua es 1.00 g/mL a 4°C. Calcule cuantas moléculas hay en 2.56 mL de agua a esta temperatura.R: 8.56 ⋅ 1022 moléculas16.- La urea [(NH2)2CO] es un compuesto que se usa como fertilizante y en muchas otrasaplicaciones. Calcule el número de átomos de N, C, O y H que hay en 1.68 ⋅ 104 g de urea.R: N = 3.36 ⋅ 1026

átomos, C = 1.68 ⋅ 1026 átomos

17.- El análisis de un compuesto da la siguiente composición en masa: C = 44,4%; H = 6,21%; S = 39,5%; O = 9,86%. Determine su fórmula empírica y su fórmula molecular si su masa molar es aproximadamente 162 g.18.- El alcohol cinámico se usa en perfumería, jabones y cosméticos. Su fórmula molecular es C9H10O. Calcule:a) La composición porcentual en masa de C, H, y O en este alcohol.b) El número de moléculas en 0.469 gramos de alcohol cinámicoR: a) C = 80.6%; O = 11.9% b) 2.1 ⋅1021

átomos

19.- Las especies que se enumeran a continuación son fertilizantes que aportan nitrógeno al suelo. Determine cuál de ellos es la fuente más rica en nitrógeno basándose en su composición porcentual en masa.a) Urea, (NH2)2CO b) nitrato de amonio, NH4NO3 c) Guanidina, HNC(NH2)2 d) amoniaco, NH3 R: amoniaco con 82.2%20.- La fórmula de la herrumbre se puede representar como Fe2O3. Calcule cuántos moles de átomos de Fe están presentes en 24.6 g del compuesto. R: 0.308 mol21.- El glutamato monosódico (un acentuante del sabor muy utilizado en la comida china) tiene la siguiente composición en masa: 35.51% de C, 4.77% de H, 37.85% de O, 8.29 % de N y 13,60% de Na. Si su masa molar es 169 gmol–1, determine su fórmula molecular.22.- Determine cuál de las siguientes muestras esta formada por el mayor número de átomos:a) 2.5 mol de metano b) 10.0 mol de helio c) 4.0 mol de dióxido de azufre d) 1.8 mol de S8

e) 3.0 mol de amoniaco23.- El análisis de un cloruro metálico XCl3 revela que contiene 67,2 % de Cl en masa. Calcule la masa atómica de X en uma e identifique el átomo. R: 52.0 uma24.- Un compuesto hidratado contiene 4.00 g de calcio, 7.10 g de cloro y 7.20 g de agua. Determine su fórmula.25.- ¿Cuáles de las siguientes entidades son elementos, cuáles son moléculas pero no compuestos, cuáles son compuestos pero no moléculas y cuáles son compuestos y moléculas? S, KBr, Cs, LiF, O, SO2, S8, N2O5, O2, O3, CH4, P4

26.- Equilibre las siguientes ecuaciones químicas:a) C(s) + O2(g) → CO2(g)b) CO(g) + O2(g) → CO2(g)c) H2(g) + Br2(g) → HBr(g)d) K(s) + H2O(l) → KOH(ac) + H2(g)e) Mg(s) + O2(g) → MgO(s)f) O3(g) → O2(g)g) H2O2(l) → H2O(l) + O2(g)h) CH4(g) + Br2(l) → CBr4(s) + HBr(g)i) Fe2O3(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g)j) CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g)k) Be2C(s) + H2O(l) → Be (OH)2(s) + CH4(g)m) S(s) + HNO3(ac) → H2SO4(ac) + NO2(g) + H2O(g)n) NH3(g) + CuO(s) → Cu(s) + N2(g) + H2O(g)27.- Identifique cada una de las siguientes sustancias como electrólito fuerte, electrólito débil o no electrolito:a) H2O b) KCl c) HNO3 d) CH3COOH e) C12H22O11 f) Ba(NO3)2 g) NH3 h) NaOH28.- Complete las siguientes reacciones y escriba las ecuaciones iónicas netas.a) AgNO3(ac) + Na2SO4(ac) →b) BaCl2(ac) + ZnSO4(ac) →c) (NH4)2CO3(ac) + CaCl2(ac) →d) Na2S(ac) + ZnCl2(ac) →e) K3PO4(ac) + Sr(NO3)2(ac) →29.- Ordene las siguientes especies de acuerdo con el número de oxidación creciente en el átomo de azufre.a) H2S b) S8 c) H2SO4 d) S2– e) HS– f) SO2 g) SO3

30.- Para las siguientes reacciones escriba las semireacciones e identifique los agentes oxidante y reductor:a) Fe(s) + O2(g) → Fe2O3(s)

b) Cl2(g) + NaBr(ac) → NaCl(ac) + Br2(l)c) Si(s) + F2(g) → SiF4(g)d) H2(g) + Cl2(g) → HCl(g)31.- Escriba los números de oxidación de todos los elementos en las siguientes moléculas e iones:a) Mg3N2 b) CsO2 c) CaC2 d) CO32– e) C2O42– f) ZnO22– g) NaBH4 h) WO42– i) Al2O3 j) TiO2

32.- Balancee las siguientes ecuaciones redox por el método del ion- electrón:a) Mn2+ + H2O2 → MnO2 (medio básico)b) Cr2O72– + C2O42– → Cr3+ + CO2 (medio ácido)c) ClO3– + Cl– → Cl2 + ClO2 (medio ácido)e) H2O2 + Fe2+ → Fe3+ (medio ácido)f) Cu + HNO3 → Cu2+ + NO (medio ácido)g) Bi(OH)3 + SnO22– → SnO32– + Bi (medio básico)h) Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O (medio ácido)i) Br2 → BrO3- + Br- (medio básico)33.- En base a los números de oxidación, uno de los siguientes óxidos no reaccionaria con el oxígeno molecular: NO, N2O, SO2, SO3, P4O6

Señale cuál es y explique las razones.34.- Identifique cada una de las siguientes especies como ácido de Bronsted o base de Bronsted o ambos: Hl, CH3COOH, H2PO4– , PO43– , ClO2– , NH4+

35.- El tetracloruro de silicio se puede preparar por calentamiento de silicio en cloro gaseoso.Si(s) + 2Cl2(g) → SiCl4(l)En una reacción se producen 0.507 moles de tetracloruro de silicio Calcule los moles de cloro que han reaccionado. R: 1.01 mol36.- La producción anual de dióxido de azufre como resultado de quemar hulla, combustibles fósiles, el escape de los automóviles y otras fuentes es de unos 26 millones de toneladas.S(s) + O2(g) → SO2(g)Calcule los kg de azufre presentes en los materiales originales para producir esa cantidad de dióxido de azufre. R: 1.3 * 1010

kg37.- Si el cianuro de potasio reacciona con los ácidos, se desprende un gas venenoso letal, el cianuro de hidrógeno.KCN(ac) + HCl(ac) → KCl(ac) + HCN(g)Si una muestra de 0.140 g de KCN se trata con un exceso de HCl, calcule los gramos de HCN formados. R: 0.058 g38.- La fermentación es un proceso químico complejo en que la glucosa se transforma en etanol y dióxido de carbono, según la siguiente ecuación química:C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

glucosa etanolSi se tienen 500.4 g de glucosa al inicio de la reacción, calcule la máxima cantidad de etanol en gramos y en litros que se pueden obtener por este proceso. (densidad del etanol 0.789 g/mL) R: 0.324 L39.- Calcule cuántos gramos de potasio se necesitan para reaccionar con 19.2 g de bromo para formar el KBr. R: 9.38 g40.- La piedra caliza (CaCO3) se descompone por calentamiento en cal viva (CaO) y dióxido de carbono. Calcule los gramos de cal viva que se producen al reaccionar 1.0 kg. de piedra caliza. R: 5.6 ⋅ 102 g41.- El sulfato de amonio usado como fertilizante se obtiene según:2NH3(g) + H2SO4(ac) → (NH4)2SO4(ac)

Calcule los kilogramos de amoniaco que son necesario para producir 10000 kg de sulfato de amonio. R: 2.57 ⋅ 103 kg42.- El óxido nítrico reacciona instantáneamente con el oxígeno gaseoso para producir dióxido de nitrógeno un gas café oscuro según :2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)Si se hacen reaccionar 0.886 moles de NO con 0.503 moles de O2. Calcule los moles de dióxido de nitrógeno producidos. R: 0.886 mol43.- Si se hacen reaccionar 10.0 g SF4 y 10.0 de I2O5 que reaccionan según la ecuación:SF4 + I2O5 → IF5 + SO2

Balancee la ecuación y calcule los gramos de productos obtenidos. R: 13.3 g de IF5

44.- Considere la reacción: MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2OSi reaccionan 0.86 moles de dióxido de manganeso con 48.2 g de HCl. Calcule los gramos de cloro producidos. R: 23 g45.- El fluoruro de hidrógeno se usa en la manufactura de freones (que destruyen el ozono de la estratosfera) y en la producción de Al metálico. La reacción es:CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2HFAl reaccionar 6.00 kg. de CaF2 con exceso de H2SO4 se producen 2.86 kg de HF. Calcule el % de rendimiento de la reacción. R: 92.9 %46.- Una de las reacciones que ocurre en un alto horno, donde el mineral de hierro se convierte en hierro fundido, es:Fe2O3(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO2(g)Si reacciona 2620 kg de mineral y se obtienen 1640 kg de Hierro. Calcule el porcentaje de pureza de Fe2O3 en el mineral. R: 89.5%47.- Cuando 0.273g de Mg se calientan a alta temperatura en atmósfera de nitrógeno ocurre una reacción. El producto formado tiene una masa de 0.378 g. Determine la fórmula empírica del compuesto de Mg y N.48.- La magnetita (Fe3O4) es un tipo de óxido de hierro. Si se hace reaccionar 16.8 g de hierro con 10.0 g de agua se obtienen 20.0 g de la magnetita e hidrógeno gaseoso.a) Escriba la ecuación correspondiente.b) Calcule el rendimiento porcentual de la reacción. R: 86.4%49.- El amoniaco se puede quemar en presencia de oxígeno para obtener óxido de nitrógeno y agua. Calcule cuantos gramos de óxido de nitrógeno se pueden obtener al reaccionar 0.85 g de amoniaco con 1.28 g de oxígeno. R: 0.964NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(g)50.- Calcule qué volumen de disolución de HCl que contiene 40 g de HCl por litro se debe agregar a 240 g de caliza (mineral de carbonato de calcio) que contiene 80% en masa de CaCO3 para lograr la total conversión del CaCO3 a CaCl2. (Las impurezas del mineral y el HCl no reaccionan).R: 3.5 L51.- Al mezclar 3 toneladas de P2O5 con 2 toneladas de C se obtienen 750 kg de fósforo. Calcule el rendimiento de la reacción.P2O5(s) + 5C(s) → 2P(s) + 5CO(g)52.- El óxido de titanio (IV) es una sustancia blanca que se produce por la adicción de ácido sulfúrico sobre mineral de ilmenita:FeTiO3 + H2SO4 → TiO2 + FeSO4 + H2OSus propiedades de opacidad e inocuidad lo hacen una sustancia idónea para pigmento de plástico y pinturas. En un proceso 8.00 x 103 kg de FeTiO3 produjeron 3.67 ⋅ 103 kg de TiO2 . Determine el rendimiento porcentual de la reacción. R: 87.2%