Solucionari de la tramesa de problemes

1. ( 3 punts)  L'aspirina conté un 60% de C, un 4,48% de H i un 35,5 % de O. La seva massa molecular és de 180. Calculeu:

a) (2,5 punts) La fórmula empírica de l'aspirina.

b) (0,5 punts) La fórmula molecular de l'aspirina.

Dades: M (C = 12,01, H = 1,008, O = 16,00)

Dividint aquests tres resultats pel valor més petit, la relació anterior és equivalent a :

Multipliquem per un nombre que ens doni una relació entera (el nombre és 4) i obtenim

2,25 ·  4 = 9

2 · 4 = 8

1· 4 = 4

La fórmula empírica és: C₉H₈O₄

b) La fórmula molecular

M de la fórmula empírica.n= M de la fórmula molecular

180.n=180

n=1

La fórmula molecular: C₉H₈O₄

2. ( 3,5 punts)  Fem reaccionar 0,4 mols de sodi metàl·lic amb 0,5 mols d’aigua i es forma hidròxid de sodi i hidrogen gas.

Dades: Constant dels gasos: R= 0,082 (atm · L) / K · mol

a) (1 punt) Determina quin dels dos reactius serà el reactiu en excés de la reacció.

                               Na + H₂ O →  NaOH + 1/2 H₂

Inicialment nº mol     0.4       0.5

Relació de reacció nH₂O / nNa =1           

Per cada 0,4 mols de Na necessitem 0,4 mols H₂O, ja que la reacció és mol a mol

L'aigua està en excés

b) (1,5 punts) Calcula la massa d'hidròxid de sodi que és d’esperar que es formarà.

0,4 mols Na. 1 mol NaOH/1 mol Na. 40 g NaOH/ 1 mol NaOH= 16 g NaOH

c) (1punt) Calcula el volum d’hidrogen que es formarà mesurat en condicions normals si el rendiment de la reacció és del 85%

cn → P= 1atm , T = 273 K

Rendiment η = (n obtinguts /n teòrics) ·100 = 85%

0,85 = n obtinguts/0,2    n obtinguts = 0,17 mols H₂

V = nH2 · R ·T / P 

V = (0,17 mol H₂ · 0,082 atm·L·mol^-1·K^-1 · 273 K )/ 1 atm = 3,8 L H₂

3. ( 3,5 punts)  El carbonat de calci reacciona amb l'àcid clorhídric donant clorur de calci, diòxid de carboni i aigua. Es fa reaccionar una massa de 58 g de carbonat de calci amb 100 cm³ d'àcid clorhídric de concentració 0,08 M. 

Dades: Masses atòmiques relatives (C = 12,0, H = 1,0, O = 16,0; Ca = 40,0; Cl = 35,5)

a) (1,5 punts) Determina quin dels dos reactius serà el reactiu en excés de la reacció.

                              CaCO₃  + 2 HCl →  CaCl₂  + CO₂ + H₂O

 inici                        58g        100cm³

                                           C = 0,08 M = 0,08 mol HCl/ Ldissolució

M CaCO ₃ = 40 gCa/ mol + 12 g C/mol +16·3 g O /mol= 100,08 gCaCO₃  ( primer es calcula la massa molecular del CaCO₃)

n CaCO₃ = 58 g/100 g·mol^-1 = 0,58 mol (es calcula els mols de CaCO₃)

Després es calculen els mols de HCL a partir de la fórmula de la Concentració molar.

M= n HCl / V dissolució

0,08 M= nHCl / 0,1 Ldis ; n HCl = 8·10^-3 mol    

A partir dels mols de CaCO₃ es calculen els mols de HCl que haurien de reaccionar:

Per tant veiem que per cada 0,58 mols de CaCO₃ necessitaríem 1,16 mols  HCl, com que d'HCl només tenim 0,008 mols  llavors el CaCO₃ està en excés

Una altra manera de fer-ho:

Per cada 0,008 mols HCl necessitem 0,004 mols de CaCO₃, com que en tenim 0,58 mols, llavors està en excés el CaCO₃

b) (1 punt)  Calcula la massa de clorur de calci que es formarà.

c) (1 punt) Calcula la massa de reactiu en excés que sobrarà.

Mols inicials de CaCO3 - Mols que reaccionen = 0,58-0,004 = 0,576 mols CaCO3

_Ànims!