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110 CAPÍTULO 3 Relaciones de masa en las reacciones químicas

3.65 Considere la combustión del monóxido de carbono 3.72 La fermentación es un proceso químico complejo que
(CO) en oxígeno gaseoso: se utiliza en la elaboración de los vinos, en el que la
glucosa se convierte en etanol y dióxido de carbono:
2CO(g) 1 O 2 (g) ¡ 2CO 2 (g)
C 6 H 12 O 6 ¡ 2C 2 H 5 OH 1 2CO 2
Si la reacción se inicia con 3.60 moles de CO, calcule el glucosa etanol
número de moles de CO 2 que se producen si hay sufi -
ciente oxígeno para reaccionar con todo el CO. Si se comienza con 500.4 g de glucosa, ¿cuál es la
máxima cantidad de etanol, en gramos y en litros, que
3.66 El tetracloruro de silicio (SiCl 4 ) se puede preparar por
calentamiento del Si en cloro gaseoso: se obtendrá por medio de este proceso? (Densidad del
etanol 5 0.789 g/mL.)
Si(s) 1 2Cl 2 (g) ¡ SiCl 4 (l) 3.73 Cada unidad de sulfato de cobre(II) está asociada a cin-
co moléculas de agua en el compuesto cristalino sulfato
En una reacción se producen 0.507 moles de SiCl 4 . de cobre(II) pentahidratado (CuSO 4 ? 5H 2 O). Cuando
¿Cuántos moles de cloro molecular se utilizaron en la
este compuesto se calienta en aire por encima de 1008C
reacción?
pierde las moléculas de agua y también su color azul:
3.67 El amoniaco es el principal fertilizante de nitrógeno. Se
CuSO 4 ? 5H 2 O ¡ CuSO 4 1 5H 2 O
obtiene mediante la reacción entre hidrógeno y nitró-
geno. Si quedan 9.60 g de CuSO 4 después de calentar 15.01 g
del compuesto azul, calcule el número de moles de H 2 O
3H 2 (g) 1 N 2 (g) ¡ 2NH 3 (g)
que había originalmente en el compuesto.
En una reacción particular se produjeron 6.0 moles de 3.74 Durante muchos años, la recuperación del oro, es decir,
NH 3 . ¿Cuántos moles de H 2 y cuántos de N 2 entraron en la separación del oro de otros materiales, implicó el uso
reacción para producir esta cantidad de NH 3 ? de cianuro de potasio:
3.68 Ciertos coches de carreras usan metanol (CH 3 OH, tam- 4Au 1 8KCN 1 O 2 1 2H 2 O ¡
bién llamado “alcohol de madera”) como combustible.
La combustión del metanol ocurre de acuerdo con la 4KAu(CN) 2 1 4KOH
siguiente ecuación: ¿Cuál es la mínima cantidad de KCN, en moles, que se
necesita para extraer 29.0 g (alrededor de una onza) de
2CH 3 OH(l) 1 3O 2 (g) ¡ 2CO 2 (g) 1 4H 2 O(l)
oro?
En una reacción específi ca, 9.8 moles de CH 3 OH reac- 3.75 La piedra caliza (CaCO 3 ) se descompone, por calenta-
cionan con un exceso de O 2 . Calcule el número de miento, en cal viva (CaO) y dióxido de carbono. Calcule
moles de H 2 O que se forman. cuántos gramos de cal viva se pueden producir a partir
3.69 La producción anual de dióxido de azufre, como resul- de 1.0 kg de piedra caliza.
tado de la combustión del carbón, de combustibles fósi- 3.76 El óxido nitroso (N 2 O) también se llama “gas hilaran-
les, de los escapes de los automóviles y otras fuentes es, te”. Se puede preparar a partir de la descomposición
aproximadamente, de 26 millones de toneladas. La térmica de nitrato de amonio (NH 4 NO 3 ). El otro pro-
ecuación para la reacción es ducto es agua. a) Escriba una ecuación balanceada para
esta reacción. b) ¿Cuántos gramos de N 2 O se formarán
S(s) 1 O 2 (g) ¡ SO 2 (g) si se utilizan 0.46 moles de NH 4 NO 3 para la reacción?
¿Qué cantidad de azufre (en toneladas) presente en los 3.77 El fertilizante sulfato de amonio [(NH 4 ) 2 SO 4 ] se prepa-
materiales originales produce esta cantidad de SO 2 ? ra mediante la reacción entre amoniaco (NH 3 ) y ácido
3.70 Cuando se calienta el polvo para hornear (bicarbonato sulfúrico:
de sodio o hidrogenocarbonato de sodio, NaHCO 3 ) se 2NH 3 (g) 1 H 2 SO 4 (ac) ¡ (NH 4 ) 2 SO 4 (ac)
libera dióxido de carbono gaseoso, que es el responsa-
ble de que se esponjen las galletas, las rosquillas y el ¿Cuántos kg de NH 3 se necesitan para producir 1.00 3
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pan. a) Escriba una ecuación balanceada para la des- 10 kg de (NH 4 ) 2 SO 4 ?
composición de dicho compuesto (uno de los productos 3.78 Un método común para la preparación de oxígeno
es Na 2 CO 3 ). b) Calcule la masa de NaHCO 3 que se gaseoso en el laboratorio utiliza la descomposición tér-
requiere para producir 20.5 g de CO 2 . mica de clorato de potasio (KClO 3 ). Suponiendo que la
3.71 Si se mezcla blanqueador de cloro con otros productos descomposición es completa, calcule el número de gra-
mos de O 2 gaseoso que se obtendrán a partir de 46.0 g
de limpieza que contengan amoniaco, se puede formar
el gas tóxico NCl 3 (g), de acuerdo con la ecuación de KClO 3 . (Los productos son KCl y O 2 .)
3NaClO(ac) 1 NH 3 (ac) ¡ 3NaOH(ac) 1 NCl 3 (g) Reactivos limitantes
Preguntas de repaso
Cuando 2.94 g de NH 3 reaccionan con un exceso de
NaClO, de acuerdo con la reacción precedente, ¿cuán- 3.79 Defi na reactivo limitante y reactivo en exceso. ¿Cuál es
tos gramos de NCl 3 se forman? la importancia del reactivo limitante para la predicción