UTILIZACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON EN EJERCICIOS DE DINÁMICA
27 abril 2020
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29 abril 2020

CÁLCULOS EN REACCIONES QUÍMICAS (SECUNDARIA Y BACHILLERATO)

CÁLCULOS EN REACCIONES QUÍMICAS, CON MATERIALES AUDIOVISUALES DE CONSULTA:

Los videos, con una pequeña descripción y sus enlaces a Youtube;

CÁLCULOS CON MASAS EN REACCIONES QUÍMICAS: 

EJERCICIO FQ4EE2231:

En la reacción de formación del agua, hallar la cantidad de agua que se obtiene con 2 gramos de hidrógeno.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS: Ma(C)=12 u.m.a.; Ma(H)=1 u.m.a.; Ma(O)=16 u.m.a.

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO:https://youtu.be/nbSDpOOvXEw; 

A través de la reacción de formación del agua a partir de hidrógeno y oxígeno, se realiza un ejemplo del tratamiento del cálculo de masas entre los elementos que intervienen en la reacción.

ACTIVIDAD 1 UNA VEZ SE HA VISTO EL VIDEO:

En la reacción de descomposición del amoniaco para dar nitrógeno e hidrógeno, ambos gaseosos, hallar la cantidad de cada uno de los productos que se obtiene cuando se descomponen 23 gramos de amoniaco.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS: Ma(N)=14 u.m.a.; Ma(H)=1 u.m.a.

Otro video, de un ejercicio resuelto, también con el agua: https://youtu.be/n3YJff6-Ex0

EJERCICIO FQ4EE2232:

En la reacción de formación del agua:

a.- Ajustar la reacción química.

b.- Realizar el balance de masas.

c.- Hallar la cantidad de agua que se obtiene cuando reaccionan 5 gramos de hidrógeno.

d.- Hallar la cantidad de agua que se obtiene cuando reaccionan 5 gramos de oxígeno.

e.- ¿Por qué decimos que la formación del agua es un cambio químico?

DATOS DE MASAS ATÓMICAS: Ma(C)=12 u.m.a.; Ma(H)=1 u.m.a.; Ma(O)=16 u.m.a.

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/n3YJff6-Ex0

EJERCICIO FQ4EE2233:

Partiendo de la reacción de combustión del metano (CH4), que sabemos que se produce en presencia de oxígeno (O2) y produce anhídrido carbónico (CO2) y agua (H2O), responder a las siguientes preguntas:

a.- Escribir y ajustar la reacción de combustión del metano.

b.- Realizar el balance de masas de la reacción.

c.- Hallar la cantidad de CO2 que enviamos a la atmósfera cuando quemamos 35 g de metano.

d.- Hallar la cantidad de oxígeno necesaria para que se quemen 30 g de metano.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS: Ma(C)=12 u.m.a.; Ma(H)=1 u.m.a.; Ma(O)=16 u.m.a.

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIOhttps://youtu.be/KwKt5sCnfTA

ACTIVIDAD 2 UNA VEZ SE HA VISTO EL VIDEO:

En la reacción de combustión del etanol,  hallar la cantidad (en gramos) de oxígeno que se necesita para quemar 35 gramos de etanol.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS: Ma(C)=12 u.m.a.; Ma(H)=1 u.m.a.; Ma(O)=16 u.m.a.

Otro video, de un ejercicio resuelto, esta vez con la combustión del propano: https://youtu.be/oSfeCFU52Qw

Un nuevo video, de otro ejercicio resuelto, esta vez con la combustión del propanol: https://youtu.be/qQdFFT2lXWA

CÁLCULOS CON MASAS EN REACCIONES QUÍMICAS, REALIZADOS CON REGLAS DE TRES:

EJERCICIO F2EE2197:

Para la reacción de formación del amoniaco a partir de nitrógeno e hidrógeno gaseosos que se muestra:   N2 + H2 → NH3    ; y con los datos de masas atómicas en u.m.a., ( Ma(N)=14, Ma(H)=1)

a.- Realizar el ajuste de la reacción.

b.- Realizar el balance de masas de la reacción.

c.- Hallar la cantidad de nitrógeno que se necesita para formar 15 gramos de amoniaco.

d.- Hallar la cantidad de hidrógeno que se necesita para formar 15 g de amoniaco.

e.- Confirmar con lo obtenido en los dos apartados anteriores que se cumple la Ley de Lavoisier*.

*Ley de Lavoisier: «la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos»… como no podría ser de otra manera…

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/fKtosNUItWE

EJERCICIO F2EE2198:

Para la reacción de formación del agua a partir de hidrógeno y oxígeno gaseosos que se muestra:   H2 + O2 → H2O    ; y con los datos de masas atómicas en u.m.a., ( Ma(O)=16, Ma(H)=1)

a.- Realizar el ajuste de la reacción.

b.- Realizar el balance de masas de la reacción.

c.- Hallar la cantidad de oxígeno que se necesita para formar 25 gramos de agua.

d.- Hallar la cantidad de hidrógeno que se necesita para formar 25 g de agua.

e.- Confirmar con lo obtenido en los dos apartados anteriores que se cumple la Ley de Lavoisier.

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/7N0tGOcjUrk

EJERCICIO F2EE2199:

Para la reacción de COMBUSTIÓN del metano, que se realiza en presencia de oxígeno y produce anhídrido carbónico y agua, que se muestra:   CH4 + O2 → CO2 + H2O    ; y con los datos de masas atómicas en u.m.a., ( Ma(O)=16, Ma(H)=1, Ma (C)=12)

a.- Realizar el ajuste de la reacción.

b.- Realizar el balance de masas de la reacción.

c.- Hallar la cantidad de oxígeno que se necesita para que se quemen 10 gramos de metano.

d.- Hallar la cantidad de agua que se forma cuando se queman 10 gramos de metano.

e.- Hallar la cantidad de CO2 que se forma cuando se queman 10 gramos de metano.

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/3v3X6LWPKZc

EJERCICIO FQ4EE2234:

El propano es un gas combustible, que está presente en determinados tipos de bombonas para su uso en las cocinas de gas. Cuando se quema (combustión) en presencia de oxígeno, produce anhídrido carbónico y agua.

Partiendo de la reacción de combustión del propano, hallar:

a.- La cantidad de oxígeno que es necesaria para quemar 15 g de propano.

b.- La cantidad de propano que se puede quemar con 10 gramos de oxígeno.

c.- La cantidad de anhídrido carbónico que se produce cuando pretendemos quemar 10 gramos de propano.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS: Ma(C)=12 u.m.a.; Ma(H)=1 u.m.a.; Ma(O)=16 u.m.a.

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/oSfeCFU52Qw

EJERCICIO FQ4EE2235:

El propanol es un alcohol que se utiliza como anticongelante e incluso en productos cosméticos, lociones o productos refrescantes. Posiblemente esté presente en los geles hidroalcohólicos que estamos usando en este período del Covid-19, ya que se usa como antiséptico en medicina. Cuando se quema en presencia de oxígeno, produce anhídrido carbónico y agua.

Partiendo de la reacción de combustión del propanol, hallar:

a.- La cantidad de oxígeno necesaria para quemar 15 g de propanol.

b.- La cantidad de propanol que se puede quemar con 10 g de oxígeno.

c.- La cantidad de anhídrido carbónico que se produce cuando pretendemos quemar 10 g de metanol.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS: Ma(C)=12 u.m.a.; Ma(H)=1 u.m.a.; Ma(O)=16 u.m.a.

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/qQdFFT2lXWA

 

CÁLCULOS EN REACCIONES QUÍMICAS CON GASES: 

Cálculos en reacciones químicas, pero con la dificultad añadida de que alguno de los componentes sea un gas y tengamos que utilizar la ecuación de los gases ideales:

EJERCICIO FQ4EE2236:

Tenemos 2,5 litros de propano a una presión de 2 atmósferas y a una temperatura de 20º C. ¿Qué volumen de agua desprendemos a la atmósfera cuando se queman los 2,5 litros de propano en esas condiciones?

DATOS DE MASAS ATÓMICAS: Ma(C)=12 u.m.a.; Ma(H)=1 u.m.a.; Ma(O)=16 u.m.a.

R=0,082 atm·L/(mol·K)

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO:https://youtu.be/dTknndf4GjY

ACTIVIDAD 3 UNA VEZ SE HA VISTO EL VIDEO:

En la reacción de combustión del etanol (C2H6O),  hallar el volumen de anhídrido carbónico que se desprende a la atmósfera, cuando se queman 40 gramos de etanol, desarrollándose la reacción a 25ºC y 650 mm de Hg.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS: Ma(C)=12 u.m.a.; Ma(H)=1 u.m.a.; Ma(O)=16 u.m.a.; R=0,082 atm·L/(mol·K)

CÁLCULOS EN REACCIONES QUÍMICAS CON ELEMENTOS EN DISOLUCIÓN: 

Cálculos en reacciones químicas, pero alguno de los componentes está en disolución, con lo que hay que realizar algunos cálculos previos. En este caso sólo utilizamos la fórmula de la Moalaridad, para la concentración de la disolución.

EJERCICIO FQ4EE2237:

El ácido sulfúrico reacciona con el Cinc. Hallar la cantidad de hidrógeno que se desprende cuando reaccionan 3 ml de disolución 3 M de ácido sulfúrico.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS: Ma(H)=1 u.m.a.; Ma(O)=16 u.m.a.; Ma(S)=32 u.m.a.; Ma(Zn)=65,4 u.m.a.;

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO:https://youtu.be/Oe9rlJ1QxrM

ACTIVIDAD 4 UNA VEZ SE HA VISTO EL VIDEO:

El cobre reacciona con el ácido nítrico para dar nitrato cúprico e hidrógeno. Hallar la cantidad de cobre que reacciona en estas condiciones con 250 ml de una disolución 2M de ácido nítrico.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS: Ma(Cu)=63,5 u.m.a.; Ma(H)=1 u.m.a.; Ma(O)=16 u.m.a.; Ma(N)=14 u.m.a.

Y para terminar, con esta serie,

CÁLCULOS EN REACCIONES QUÍMICAS, CON REACTIVO LIMITANTE Y EN EXCESO:

Cálculos en reacciones químicas, en los que se hace necesario el planteamiento de reactivo limitante y exceso, para poder obtener lo que se solicita.

EJERCICIO FQ4EE2238:

En la reacción de formación del agua, hallar la cantidad de agua que se obtiene cuando disponemos de 10 g de hidrógeno y 10 g de oxígeno.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS: Ma(H)=1 u.m.a.; Ma(O)=16 u.m.a.

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO:https://youtu.be/jt_Aztp03h8

ACTIVIDAD 5 UNA VEZ SE HA VISTO EL VIDEO:

El nitrógeno y el hidrógeno producen amoniaco. Hallar la cantidad de amoniaco que se forma cuando disponemos de 5,3 gramos de hidrógeno y 3,4 gramos de nitrógeno.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS: Ma(H)=1 u.m.a.; Ma(N)=14 u.m.a.

Esperamos que este material ayude a completar este contenido de Reacciones Químicas, que tanta importancia tiene en determinados niveles, por su continuidad, en esta situación sorprendente y atípica para todos de #QUEDATEENCASA.

CÁLCULOS EN REACCIONES QUÍMICAS, CON EJERCICIO MUY COMPLETO, QUE SE RESUELVE A TRAVÉS DE UN VIDEO, EN EL QUE INTERVIENEN GASES, DISOLUCIONES Y HAY QUE HACERSE EL PLANTEAMIENTO DE REACTIVO LIMITANTE Y EN EXCESO:

EJERCICIO PROPUESTO 1:

El ácido clorhídrico forma parte de la composición de los jugos gástricos. De ahí que la acidez de estómago se deba a un exceso en la producción de este ácido por parte de nuestro organismo. Para compensar este efecto, tomamos bicarbonato (bicarbonato de sodio) que reacciona con el ácido clorhídrico produciendo cloruro de sodio, agua y dióxido de carbono.

a.- Escribir la ecuación química del proceso descrito.

b.- Hallar la cantidad de bicarbonato que hay que tomar para neutralizar 5 ml de HCl 1,25 M.

c.- Hallar el volumen de dióxido de carbono que se forma con la cantidad de HCl del apartado anterior, si suponemos que la presión en el estómago es de 1,7 atmósfera y se encuentra a la temperatura corporal media normal de 37ºC.

d.- Hallar la cantidad de cloruro de sodio que se obtiene cuando disponemos de 15 gramos de HCl puro y de 23 g de bicarbonato.

DATOS: R=0,082 (atm·L)/(mol·K); Ma(Cl)=35,5 uma; Ma(O)=16 uma; Ma(H)=1 uma; Ma(C)=12 uma; Ma(Na)=23 uma.

RESOLUCIÓN DEL EJERCICIO A TRAVÉS DEL VIDEO:  https://youtu.be/wiwoyD9DKd8

EJERCICIO PROPUESTO 2, de cálculos con masas, disoluciones, reactivo limitante y en exceso:

En las condiciones apropiadas el carbonato de sodio reacciona con el cloruro de calcio para dar Carbonato de calcio y cloruro sódico.

a.- Escribir y ajustar la reacción química correspondiente.

b.- Hallar la cantidad de cloruro sódico que se puede obtener cuando reacciónan 50 gramos de cloruro de calcio.

c.- Hallar la cantidad de carbonato de sodio que reacciona con el cloruro de calcio contenido en 630 ml de una disolución 2,5 M de cloruro de calcio.

d.- Hallar la cantidad de cloruro de sodio que se obtiene cuando reaccionan 35 gramos de carbonato de sodio y 35 gramos de cloruro de calcio.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN UMA: Ma(C)=12; Ma(Ca)=40; Ma(Cl)=35,5; Ma(O)=16; Ma(Na)=23;

RESOLUCIÓN DEL EJERCICIO A TRAVÉS DEL VIDEO: https://youtu.be/sueKAZ-9mD4

EJERCICIO PROPUESTO 3, de cálculos con masas y con gases:

Partiendo de la reacción de formación del amoniaco, a partir de hidrógeno y nitrógeno, hallar el volumen de amoniaco que se obtiene cuando reaccionan 15 gramos de hidrógeno, si la reacción transcurre a 700 mm de Hg y a 27º C.

DATOS DE MASAS ATÓMICAS EN UMA: Ma(H)=1; Ma(N)=14; R=0,082 (atm·L)/(mol·K)

RESOLUCIÓN DEL EJERCICIO A TRAVÉS DEL VIDEO: https://youtu.be/_leL_KC2Lhg

EJERCICIO PROPUESTO 4, EJERCICIO F1BE2196, de cálculos con disoluciones y gases:

Hallar el volumen de oxígeno, medido a 900 mm de Hg de presión y a 30oC, que se necesita para poder realizar la combustión completa de la glucosa (C6H12O6) contenida en dos litros y medio, de una disolución acuosa de glucosa, de densidad 1,03 kg/L y del 15 % en masa.

DATOS: Constante de los gases: R=0,082 atm·L/(mol·K). MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: Ma(C)=12; Ma(O)=16; Ma(H)=1. (1atm.=760 mm Hg); (0 oC=273 K).

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/TrAI97gLg3w

EJERCICIO PROPUESTO 5, F1BE2197, de cálculos con disoluciones y gases:

Considerando la combustión del ácido acético o etanoico (CH3-COOH)  que es el componente principal del vinagre:

a.- Hallar el volumen de oxígeno, medido a 1000 mm de Hg y 50º C, necesaria para que se realice la combustión del ácido acético contenido en 0,45 litros de una disolución de densidad 1,13 g/ml y al 30% en masa.

b.- Hallar la molaridad de la disolución anterior de ácido acético (densidad 1,13 g/ml y al 30% en masa).

DATOS: Constante de los gases: R=0,082 atm·L/(mol·K). MASAS ATÓMICAS EN U.M.A.: Ma(C)=12; Ma(O)=16; Ma(H)=1. (1atm.=760 mm Hg); (0 oC=273 K)

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/dyxLgIez2HU

 

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