U6: REACCIONES QUÍMICAS
LECTURA LIBRO EDEBÉ: PÁGINA 130 - PÁGINA 142
HACER TODOS LOS EJEMPLOS DE ESAS PÁGINAS
6.1. ¿Qué es una reacción química?
¿Qué es una reacción de combustión?
¿Qué se tiene que producir para que haya una reacción química?
Un estudiante ha escrito las siguientes ecuaciones para representar reacciones químicas a partir de sustancias en su estado ordinario (presión atmosférica y temperatura ambiente):
O2 + Na → NaO2
Mg + 2 Cl → MgCl2
S + K2 → K2S
2N + 3H2 → 2NH3
Corregid todos los errores cometidos escribiendo, en su caso, la ecuación correctamente.
6.2. Ajuste de reacciones por el método algebraico
4. Actividad 12 página 149
5. Actividad 13 página 149
6. Actividad 14 página 149
Ejercicio 5: El sulfuro de hidrógeno emitido por las sustancias orgánicas en descomposición (p.e., los huevos podridos), se convierte en dióxido de azufre en la atmósfera (uno de los contaminantes ambientales causantes de la lluvia ácida), mediante la reacción no ajustada:
Ejercicio 6: Casi todo el carbón de hulla que se quema en Estados Unidos contiene de 1 a 3% de azufre, el cual se halla generalmente formando parte de minerales como las piritas, FeS2. Durante la combustión del carbón, este azufre se convierte en dióxido de azufre según:
4 FeS2 (s) + 11 O2 (g) → 2 Fe2O3 (s) + 8 SO2 (g)
Parte del SO2 producido reacciona con el oxígeno del aire convirtiéndose en SO3 que finalmente se combina con el agua presente en la atmósfera dando lugar a nieblas de ácido sulfúrico, que atacan a los materiales de construcción como el mármol, intervienen en la formación de lluvias ácidas, etc. De esta forma se ha afirmado, por ejemplo, que la Acrópolis de Atenas ha sufrido más daños en los últimos 50 años que durante los 20 siglos precedentes.
Cierto tipo de carbón contiene un 8% en peso de FeS2. Calculad las masas (en kg) de SO2 y de óxido de hierro (III) que se producirán al quemar completamente una tonelada de dicho carbón. Hallad también el volumen (en litros) de oxígeno (medido a 27ºC y 1 atm) consumido.
Rdo. 85’5 kg de SO2 ; 53'3 kg de Fe2O3, 45175'3 l de O2.
7. Actividad 27 página 150
8. Actividad 31 página 150
9. Actividad 30 página 150 nitrógeno N2 hidrógeno H2
6.5 Reacciones con sustancias en disolución
16: El cloro es un gas verde amarillento de olor picante y muy venenoso. Se trata de una sustancia muy reactiva que mata rápidamente a las plantas; sin embargo, también es un producto que tiene múltiples usos (plásticos, anestésicos, insecticidas, desinfección del agua, blanqueador del papel, etc.). El cloro se puede obtener en el laboratorio haciendo reaccionar permanganato de potasio con ácido clorhídrico. La reacción que tiene lugar puede representarse por medio de la siguiente ecuación química:
2 KMnO4 (s) + 16 HCl(ac) → 2 KCl(ac) + 2MnCl2(ac) + 5 Cl2(g) + 8 H2O(l)
Calculad la masa en gramos de permanganato que habrá reaccionado para obtener un volumen de 100 cm3 de cloro medido a 25 ºC y 500 mm de Hg de presión.
Calculad el volumen de cloro en condiciones normales que puede obtenerse cuando 100 cm3 de una disolución de permanganato 0’5 M reaccione con exceso de ácido clorhídrico. Rdo. a) 0’17 g de KMnO4; b) 2’8 litros de Cl2
Suponiendo que cada día su estómago reciba 3 litros de jugo gástrico con una concentración de HCl de 0’08 moles/l. Imagínate que eres su médico. ¿Cuántos cm3 de un medicamento consistente en una disolución de Al(OH)3 de concentración 0’8 moles/l le recetarías para que se tomase cada día?
Rdo. 100 cm3
18: Calculad el volumen de disolución de Ca(OH)2 0’02 M (solución saturada) necesario para neutralizar una muestra de 25 ml de H3PO4 0’05 M dando fosfato de calcio y agua. Rdo. Volumen de disolución de Ca(OH)2 = 93'75 ml
19: Se disuelven 10 g de hidróxido de sodio en agua hasta completar 250 cm3 y se pone la disolución resultante dentro de un frasco al que se etiqueta con la letra B. En otro frasco, etiquetado con la letra A, tenemos una disolución de ácido sulfúrico de concentración desconocida. Sabiendo que 20 cm3 de B son neutralizados por 40 cm3 de A, según la reacción:
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
Obtened razonadamente la concentración molar de la disolución A.
Calculad la riqueza de la disolución A, sabiendo que su densidad es de 1’06 g/cm3. Rdo. a) CA = 0'25 M; b) rA = 2'31%
Fe (s) + HCl (ac) → FeCl2 + H2 (g)
Si introducimos un clavo de hierro de 14 g en un vaso que contiene 125 cm3 de una disolución de clorhídrico 2 M, se pide:
¿Se disolverá todo el clavo?
¿Cuántos gramos de cloruro de hierro (II) se formarán?
¿Qué volumen de hidrógeno, medido en condiciones normales, se desprenderá? Rdo. a) No; b) 15'86 g de FeCl2; c) 2'8 l de H2.
6.6 El rendimiento de una reacción:
22: El magnesio, en forma de cinta, arde en el aire formando óxido. Se dispone de un trozo de cinta con 4’86 g de Mg puro y se desea saber si se quemará o no completamente en un recipiente que contiene 20 l de aire, a 1 atm y 27 ºC. Calculad el rendimiento del proceso si se obtienen 6’2 g de MgO. (Suponed que el aire contiene aproximadamente un 20%, en volumen, de oxígeno).
Rdo. El rendimiento es del 76’92 %
