Explorando el maravilloso mundo de la ciencia

Taller de profundización sobre rendimiento y pureza

 

1.      En la manufactura de aditivos para la gasolina, pesticidas y otros productos se utiliza con frecuencia el tricloruro de fósforo PCl3, cuya obtención se logra por reacción entre los elementos constituyentes:

P4(s)  + 6Cl2(l)   ® 4PCl3(l)

Calcule la cantidad en gramos de PCl3 que se obtiene a partir de 186 g de Fósforo. Si el       rendimiento del proceso es de un 80%

1.       

2.      Sus características de opacidad e inocuidad hacen que el óxido de titanio (IV) TiO2 se utilice extensamente como pigmento blanco en la fabricación de plásticos, pinturas y productos similares. Dicho compuesto se obtiene por tratamiento del mineral ilmenita (FeTiO3) con ácido sulfúrico, según la ecuación:

FeTiO3 + H2SO4   ®   TiO2 + FeSO4 + H2O

Cuando se trataron 500 Kg de ilmenita se obtuvieron 250 Kg de TiO2. ¿Cuál fue el      

rendimiento de la ecuación?

3.      La nitroglicerina C3H5N3O9, es un poderoso explosivo cuya descomposición obedece a la ecuación:

4C3H5N3O9(l) ®   6N2(g) + 12 CO2(g) + 10H2O(g) + O2(g)

      En cierta explosión se liberaron 17,2 de nitrógeno:

a.      Cuánta nitroglicerina se consumió, si la eficiencia de la reacción fue de un 93%.

4.      El estaño se obtiene industrialmente por la reducción con carbón; del mineral llamado casiterita; que contiene öxido de estaño (IV), SnO2, la ecuación es:

SnO2 + 2C   ®   Sn + 2CO

a.      ¿Cuántas toneladas de estaño del 89% de pureza se obtendrán a partir de 113 toneladas de casiterita que contiene 80% de SnO2?

5.      Algunos carbones contienen azufre en forma de pirita FeS2. Al quemar el carbón, este compuesto produce el contaminante atmosférico SO2:

4FeS2 + 11º2   ® 2Fe2O3 + 8SO2

      ¿Cuántos kg de SO2, se producen de 10 ton de un carbón que contiene 5% de FeS2?

6.      La mezcla del perclorato de amonio NH4ClO4, y alumino ha sido utilizada como combustible de algunos cohetes espaciales por propiciar la reacción:

3NH4ClO4(s) + 3Al(s)   ®   Al2O3(s) + AlCl(3)(s) + 3NO(g) + 6H2(g)

¿Cuántos kilogramos de perclorato de amonio deben utilizarse en la mezcla pro cada kilogramo de aluminio?

7.      Las bolsas de aire que se utilizan para prevenir lesiones en accidentes de automóviles contienen azida de sodio, NaN3, que se descompone rápidamente en sus elementos cuando hay impacto violento. La reacción es entonces:

2NaN3(s)   ®   2Na(s) + 3N2(g)

Cuántos gramos de NaN3 se requieren para generar 252 g de N2 si la eficiencia de la reacción       es del 83%?

8.      Para prevenir la osteoporosis en mujeres de edad, se suelen recetar Medicamentos que contienen suplementos de calcio, por ejemplo, carbonato de calcio. CaCO3. Este compuesto se disuelve en el estómago al reaccionar con el ácido clorhídrico allí presente, según la ecuación:

CaCO3(s) + HCl(ac)   ®   CaCl2(ac) + CO2(g) + H2O(l)

Como se indica, el cloruro de calcio no se produce en forma sólida, sino que queda disuelto y,   aún más, separado en su iones Ca2+ y Cl-. Los iones calcio se incorporan después al torrente sanguíneo y eventualmente llegarán a los huesos para cumplir su función fortalecedora.

Con base en la ecuación dada, ¿Cuántos miligramos de calcio provenientes de una pastilla de 5000 mg de CaCO3 serán asimilados por los huesos, si suponemos que el grado de asimilación es del 62%?

9.      El peróxido de hidrógeno, H2O2, tiene numerosas aplicaciones, que van desde antiséptico (en soluciones muy diluídas) hasta agente de blanqueo en textiles y, aún, explosivos. Pequeñas cantidades se pueden preparar en el laboratorio por reacción entre el peróxido de bario y un ácido como el clorhídrico:

BaO2(s) + 2HCl(ac)   ®   CaCl3(ac) + CO2(g) + H2O(l)

En alguna oportunidad se obtuvieron 27,5 g de H2O a partir de 154 g de BaO2 impuro. Calcule el porcentaje de pureza del BaO2.

10. Por la capacidad que tienen de neutralizar el ácido clorhídrico que secreta el estómago, el bicarbonato de sodio, el hidróxido de magnesio y el hidróxido de aluminio son componentes comunes de numerosos medicamentos antiácidos las reacciones que producen son las siguientes:

NaHCO3 + HCl   ®   NaCl + C O2 + H2O

                                       Mg(OH)2 + 2HCl   ®   MgCl2 + 2H2O

                                       Al(OH)3 + 3HCl   ®   AlCl3 + 3H2O

Si midiéramos la eficacia de un antiácido por la cantidad de HCl que es neutralizarla por un 1   g del ingrediente activo, Cuál de los tres compuestos citados será el más eficaz?. (Indique el valor calculado para cada compuesto)

11. Analiza la siguiente información y contesta las preguntas que se formulas a continuación

1

Rendimiento teórico

2

Estequiometría

3

100

4

Razón molar

5

 

6

Porcentaje de rendimiento

 

a.      Qué información falta en la casilla 5 para que, junto con la de las casillas 1, 3 y 6 se obtenga la expresión matemática de porcentaje de rendimiento.

b.      ¿Cómo se define la expresión de la casilla 4?

c.       Escriba una frase con sentido químico con el término de la casilla 2

d.      ¿Qué diferencia hay entre la expresión de la casilla 1 y de la casilla 6?