Buenas gente, alguien puede darme una mano con estos ejercicios? rindo el final el lunes y me sacarían de un apuro, desde ya muchas gracias.

1) Dada la siguiente reacción \[C_{3}H_{8} (g) + O_{2} (l) \rightarrow CO_{2} (g) + H_{2}O (l)\]
Si se hacen reaccionar 500 g de una mezcla que contiene 85% de propano con 518L de 02 (g) medidos a 30ºC y 3039,75 hPa. Calcular:
a)¿Cual es el reactivo limitante ?
b)Luego de completarse la reacción, ¿Cuántos gramos sobran del reactivo en exceso?
c)¿Cuántos gramos y moléculas de agua se forman?
d)¿Cuántos átomos de oxígeno de hisrógeno hay en esas moléculas de agua?
e)¿Cuál es el rendimiento de la reacción?
f)Si se obtuvieran 600g de H2O ¿Cuál sería el rendimiento de la reacción?

2)En el laboratorio de una empresa se necesitan preparar 2L de una solución de HNO3 0,3 M, y se cuenta con 500 ml de una solución 2,6 M ¿Qué volumen de ésta última solución será necesario utilizar?

3) Un tanque de hierro contiene He a una presión de 136 atm y 25ºC de temperatura. Suponiendo que dicho tanque se encuentra en un edificio que se incendia, determinar si explotará antes de fundirse. La presión que soporta el recipiente es de 500 atm. Dato: PF de hierro= 1535ºC.

4) En un recipiente de volumen fijo de 15 L, que soporta una presión máxima de 7 atm. a 72ºC.
a)¿Podrá introducirse en él 63g de N2 (g) y 35g de C2H4 (g) y calentar el recipiente hasta 72ºC sin que el recipiente explote (suponga que no hay reacción química entre los gases).
b)¿Cuántos g de N2(g) deberán agregarse o quitarse para alcanzar la presión máxima que soporta el recipiente a 72ºC?

Si alguien me puede ayudar me salva la vida.

Empezemos con el más facil

2)En el laboratorio de una empresa se necesitan preparar 2L de una solución de HNO3 0,3 M, y se cuenta con 500 ml de una solución 2,6 M ¿Qué volumen de ésta última solución será necesario utilizar?

En este caso vos tenes HNO3 como soluto (st) y agua como solvente (sv), formando soluciónes (sc). Te paso la nomenclatura porque suele ser más prolijo si la usas, y es más facil de resolver además.

Tu objetivo son 2 litros de solución 0,3 M. 0,3 M = 0,3 mol st / l sc
0,3 mol st / l sc · 2 l sc = 0.6 mol st

Esos 0,6 moles de soluto los tenes que sacar de la solución 2,6 M (2,6 mol st / l sc)

0,6 mol st · 1 l sc / 2,6 mol st = 0,2308 l sc

Necesitas 0,2308 litros de la solución 2,6 M para preparar los 2 litros de la solución 0,3 M

Gracias, lo había pensando así pero no sabia si estaba bien , tenes idea si en el de estequeometria tengo q usar los litros de O2 o hace pv= n r t y con eso saco los moles?

(30-11-2012 13:54)Adolfito escribió:  Buenas gente, alguien puede darme una mano con estos ejercicios? rindo el final el lunes y me sacarían de un apuro, desde ya muchas gracias.

1) Dada la siguiente reacción \[C_{3}H_{8} (g) + O_{2} (l) \rightarrow CO_{2} (g) + H_{2}O (l)\]
Si se hacen reaccionar 500 g de una mezcla que contiene 85% de propano con 518L de 02 (g) medidos a 30ºC y 3039,75 hPa. Calcular:
a)¿Cual es el reactivo limitante ?
b)Luego de completarse la reacción, ¿Cuántos gramos sobran del reactivo en exceso?
c)¿Cuántos gramos y moléculas de agua se forman?
d)¿Cuántos átomos de oxígeno de hisrógeno hay en esas moléculas de agua?
e)¿Cuál es el rendimiento de la reacción?
f)Si se obtuvieran 600g de H2O ¿Cuál sería el rendimiento de la reacción?

Antes que nada me disculpo pero no se usar LATEX. No lo aprendí nunca y me niego a hacerlo

A) De los 500 g iniciales de "mezcla", un 85% son propano (C3H8) --> 500 · 0,85 = 425 g C3H8

La flecha solo hacía la derecha te indica que es una reacción irreversible (en el contexto del problema ). Para averiguar cual es el reactivo limitante tenes que pasar ambas cantidades (la del propano y el oxígeno) a moles.

La del propano es más facil. Masa C3H8 / Mr C3H8 = 425 g C3H8 / (44 g C3H8 / 1 mol C3H8) = 9,66 mol C3H8
El Mr en ese caso es 3 · 12 (carbonos) + 8 · 1 (hidrógenos), supongo que si tenes qu rendir ya debes saberlo eso igual.

Los moles de O2 los calculas con gases ideales. La fórmula es P · V = n · R · T

Si usas la P en pascales (3039,75 hPa · 100 = 303975 Pa), la T en Kelvin (30 ºC + 273,15 ºC = 303,15 K) y el volúmen en m3 (518 l · 1 m3 / 1000 l = 0,518 m3), usas la R en unidades internacionales (J / K · mol), y su valor es 8,314 J / K · mol.

Despejando te queda n = (P · V) / (R · T) = (303975 Pa · 0,518 m3) / (303,15 K · 8,314 J / K · mol) = 62,47 mol O2

Al reaccionar 1 a 1, y vos tener mayor cantidad de moles de O2 el limitante es el C3H8. Si fuera la reacción C3H8 + 5 O2 ponete, tendrías que dividir primero la cantidad de moles de O2 por 5 para poder compararlos.

B) Al completarse la reacción te reaccionaron los 9,66 mol C3H8, con 9,66 mol O2 (porque reaccionan 1 a 1). Los moles restantes de O2 son 62,47-9,66 = 52,81 mol O2

El Mr del O2 es 32 g/mol aprox., multiplicas 52,81 mol O2 · 32 g/mol O2 = 1690 g O2

C) Reaccionan 9,66 moles, se forman 9,66 moles de agua (repito por tercera vez, pero es importante, siempre fijate los coeficientes de los reactivos y productos, las a, b, c, d del clásico aA + bB --> cC + dD). 1 mol son 6,02 · 10^23 algo, en este caso moléculas. Cuando yo digo moles de agua en realidad digo moles de moléculas de agua, pero se usa indistintamente en general. Ahora tenés 9,66 mol · 6,02 · 10^23 moleculas / mol = 5,815 · 10^24 moléculas de agua.
Te lo pide en gramos también, eso se hace multiplicando los moles por el Mr. El Mr es 16 + 1 · 2 = 18 g / mol. Multiplicando por los 9,66 mol te da 173,88 g de agua.

D) Tenés H2O. Eso significa que por cada molécula de H2O tenés 2 átomos de H y 1 átomo de O. Entonces, si tenés 5,815·10^24 moléculas de agua tenés 5,815·10^24 átomos de O y el doble (1,163·10^25) de átomos de H.

E) F) No me acuerdo la fórmula del rendimiento. Debe ser algo así como moles de producto (H2O) finales sobre moles de reactivo limitante (C3H8) iniciales, pero no me acuerdo

eggs

Gracias, muy buena la explicacion ahora entendi

3) Un tanque de hierro contiene He a una presión de 136 atm y 25ºC de temperatura. Suponiendo que dicho tanque se encuentra en un edificio que se incendia, determinar si explotará antes de fundirse. La presión que soporta el recipiente es de 500 atm. Dato: PF de hierro= 1535ºC.

En este problema también tenés que usar gases ideales, pero de una forma más reducida, con la Ley de Boyle (creo, hay 2 muy similares y nunca me acuerdo cual es cual).

Vos tenés P·V = n·R·T. En este caso el tanque es cerrado, así que tu V no va a cambiar (xq los gases siempre ocupan todo el espacio disponible). R también es constante siempre. Asumimos que el gas no se puede escapar (xq sino nada tiene sentido ) y tu n (nº de moles) también es constante.

Las únicas variables entonces son P y T.

Pongamosle subíndices a las P y T iniciales y finales (Pi, Ti; Pf, Tf). Pi = 136 atm, Ti = 25ºC = 298,15 K

Si reordenamos la ecuación podemos poner Pi / Ti = n·R/V

Ahora, como n, R y V son ctes., podemos decir Pf / Tf = n·R/V = Pi / Ti

Sacamos las constantes del medio y nos queda Pf / Tf = Pi / Ti (esa es la Ley de Boyle creo, para n y V constantes).

Pi / Ti lo puedo reemplazar por el valor que es 136/298,15 K = 0,456 atm/K

Ahora, reemplazo Pf por 500 atm o Tf por 1535 ºC (1808,15 K), elejis una. Primero uso Tf=1808,15 K

Pf1 = 0,456 atm/K · 1808,15 K = 824,5 atm. Entonces, si la T llegara a 1535ºC (el punto de fusión del Hierro (Fe) del recipiente), tendría 824,5 atm. Como el recipiente aguanta 500 atm hasta explotar, explota antes de llegar a esa temperatura.

Ahora hago la otra alternativa, uso Pf = 500 atm

Tf1 = 500 atm / 0,456 atm/K = 1096,5 K = 823,35 ºC

La temperatura a la que el recipiente explota es 823,35 ºC, bastante menor que los 1535 ºC del punto de fusión.

una ultima pregunta si alguien sabe,

si tengo esta reacción: 2HCl (ac) + Zn (s) --> ZnCl2 (ac) + H2 y me dice q con un rendimiento del 90% obtengo 45 L de H medidos a 1,6 atm y 55ºC y me pide la masa necesaria con 85% de Zn

yo lo q hice fue primero fue : (45 L*100) /90 = 50 L q seria el 100% y despues a eso le le hice pv=nrt con los datos q dice arriba para sacar los moles q me dio 2,97 1mol h--> 1 g entonces 2,97 moles de h son 2,97 g

despues hice 2g H2 ___ 65,4 g Zn (Zn= 65,4g)
2,97g ___ x = 97,119

por ultimo
(97,119g *100)/85 = 107,91 g

está bien eso?

4) En un recipiente de volumen fijo de 15 L, que soporta una presión máxima de 7 atm. a 72ºC.
a)¿Podrá introducirse en él 63g de N2 (g) y 35g de C2H4 (g) y calentar el recipiente hasta 72ºC sin que el recipiente explote (suponga que no hay reacción química entre los gases).
b)¿Cuántos g de N2(g) deberán agregarse o quitarse para alcanzar la presión máxima que soporta el recipiente a 72ºC?

a) Primero pasas las masas a moles. 63/28 = 2,25 mol N2 y 35/28 = 1,25 mol C2H4 (hago más rápido xq me tengo q bañar y dps vienen mis compañeros de proyecto final). Como son gases ideales se mezclan idealmente, y podes tomarlos como 1 solo gas, del cual tenes 3,5 moles.

PV=nRT

n=3,5 mol, V = 15 l, T = 345,15 K, R = 0,082 l·atm/K·mol (otras unidades, antes use 8,314 J/K·mol).

Reemplazando todo te queda P = 6,60 atm. El recipiente no explotaría porque la P final es menor a la P máxima del recipiente.

b) Ahora la incógnita son los moles. V = 15 l, T = 345,15 K, R = 0,082 l·atm/K·mol, y P=Pmax=7 atm

Reemplazando te queda n = 3,71 mol

Los 1,25 mol de C2H4 son fijos. 3,71 mol total - 1,25 mol C2H4 = 2,46 mol N2

Vos tenías 2,25 mol N2, la diferencia es 2,46-2,25 = 0,21 mol N2. Multiplicas por el Mr (28) y te da 5,88 g N2.

Suerte con el final

Gracias che, me salvaste la vida. Tenes idea si esta bien el planteo del ejercicio q puse a lo ultimo?