problemas propuestos de relaciones ponderales (1)

PROBLEMAS PROPUESTOS DE RELACIONES PONDERALES

Ingeniera QuímicaGODELIA CANCHARI

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• 1.- Para la producción de un fertilizante inorgánico (Fosfato Cálcico) se hacen reaccionar Carbonato de Calcio (CaCO3) con ácido ortofosfórico según:

CaCOCaCO3 3 + H+ H33POPO44 -------- Ca -------- Ca33(PO(PO44))2 2 + CO+ CO22 + H + H22OO• a.- Cuantos Kg de fertilizante se producirán con 50 Kg de

CaCO3 y con 25 Kg de H3PO4 . ¿cual es el reactivo limitante?

• b.- Cuantos Kg de fertilizante se producirán con 1,25 moles de CaCO3 y con 200 g de H3PO4 .

• c.- Si se requieren de 1 TM del fertilizante y el rendimiento del proceso de producción es del 90% ¿ Cuantos Kg de CaCO3 se necesitaran?

• d.- Si se dispone de 1 TM de CaCO3 y el rendimiento del proceso de producción es del 90% ¿ Cuantos Kg de fertilizante se obtendrán?

UNMSM - ING. MINAS y CIVIL Ing. Godelia Canchari

2

• 2.- De un mineral argentífero que contiene 12,46 % de cloruro de plata (AgCl) se extrae este metal con un rendimiento en el proceso metalúrgico del 90,4 % .

• La plata obtenida se transforma en una aleación de plata cuya ley es de 916 milésimas (916 de plata por 1000 de aleación).

• Calcular la cantidad de aleación que podrá obtenerse a partir de 2750 kg del mineral que se analiza.


3

• 3 .-En la obtención del ácido sulfúrico (H2SO4) por el método de contacto, el azufre (S) constituyente de la pirita (FeS) se transforma en ácido sulfúrico (H2SO4). Suponiendo una conversión total.

• a.- Calcular la cantidad de ácido sulfúrico (H2SO4); Que puede obtenerse a partir de 5 toneladas de pirita con una pureza en FeS del 93%.

• b.- Calcular el volumen de H2SO4 obtenido si su peso especifico es de 1,98 y que contiene 95% en peso de H2SO4

• c.- Si se desea 1000 litros de H2SO4 al 95% en peso, cuantos Kg de pirita se necesitaran, si el rendimiento del proceso es de 95%


4

• 4.- Para la producción de un fertilizante inorgánico (Fosfato Magnésico) se hacen reaccionar Oxido de Magnesio (MgO) con ácido ortofosfórico según:

• MgO + H3PO4 -------- Mg3(PO4)2 + H2O

• a.- Cuantos Kg de fertilizante se producirán con 3,85 TM de MgO y con 4 620 Kg de H3PO4 . ¿cual es el reactivo limitante?

• b.- Cuantos Kg de fertilizante se producirán con 3,50 moles de H3PO4 y con 100 g de MgO.

• c.- Si se obtienen 1 TM del fertilizante y el rendimiento del proceso de producción es del 90% ¿ Cuantos Kg de MgO se necesitaran?

• d.- Si se obtiene 1 TM de H2O cual fue el rendimiento de la reacción en a?


5

• 5.- Una moneda de plata, cuyo peso es de 4,836 g se disuelve en ácido nítrico, y el líquido obtenido se completa hasta 100ml.

• Si 20 ml de esta solución se precipitan con HCl y NaCl y el precipitado de AgCl se filtra, lava, seca y pesa. Se obtienen 1,100 g de AgCl.

• En el líquido filtrado se determina el cobre al estado de CuO; el peso de este es de 0,172.

• ¿Cuál será el porcentaje de plata y de cobre en la moneda analizada?


6

• 6.- En el análisis de una blenda (ZnS) en la que todo el azufre se encuentra combinado como ZnS, se tratan 0,9364 g del mineral con ácido nítrico concentrado (HNO3)

• En el proceso todo el azufre pasa al estado de ácido sulfúrico, el cual se precipita al estado de sulfato de bario (BaSO4) Este precipitado se filtra, se lava, se seca y se pesa obteniéndose 1,8580 g de sulfato de bario (BaSO4)

• Calcular el porcentaje de sulfuro de zinc (ZnS) en la muestra de blenda analizada


7

• 7.- 1,036 g de una sustancia orgánica no saturada (que tiene un doble enlace) dan por combustión 2,116 g de CO2 y 1,083 g de H2O.

• A partir de 0,416 g de la sustancia se obtienen 118,2 cm3 de Nitrógeno medidos secos a 22°C y 751 mm Hg; 0,1366 g del compuesto fijan 66,2 cm3 de agua de bromo que contiene 3,83 g de Bromo por litro.

• Cual es la formula molecular de este compuesto.


8

• 8.- Una muestra de un compuesto orgánico clorado empleada en medicina dan por oxidación agua y anhídrido carbónico; si 0,248 g producen 0,0405 g de H2O y la cantidad de CO2 precisa para formar 0,592 g de carbonato bárico (Ba CO3). Mediante reacción con ácido nítrico (HNO3) y nitrato de plata (AgNO3); 0,314 g de la muestra producen 0,816 g de cloruro de plata, (AgCl.

• ¿Cuál es la formula empírica del compuesto orgánico?


9

• 9.- En la combustión de 1,482 g de un hidrocarburo se forman 1,026 g de agua y 11,400 g de carbonato cálcico (CaCO3) al absorber el dióxido de carbono en disolución de hidróxido cálcico (Ca(OH)2); A 100°C y 748 mm Hg de presión, un matraz de 246,3 cm3 de capacidad contiene 0,620 g de la sustancia en estado vapor.

• Hallar la formula molecular de este hidrocarburo


10

• 10.- El fluoruro de Thorio hidratado contiene 18,66% de agua de cristalización. A partir de 0,866 g de fluoruro anhidro se obtienen 0,445 g de fluoruro calcico (CaF2).

• Hallar la formula empírica del fluoruro de Thorio hidratado.


11

• 11 .- Se tiene una muestra orgánica sulfurada, al analizar 4,33 g de esta muestra producen 3,42 g de H2O, 10,35 g de CO2 y 1,127 g de SO2 .

• El análisis químico indica la presencia de C, H, O, y S, se llega a determinar experimentalmente el peso molecular aproximadamente igual a 992 g/mol,

• determine la fórmula molecular del compuesto analizado.


12

• 12 .- Una sustancia esta constituido de carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, cloro y azufre. Al calentarla con óxido cúprico el carbono se oxida a CO2 y el hidrógeno hasta H2O. Si al analizar 1,0 g de la muestra se obtienen 1,5655 g de CO2 y 0,4808 g de agua; En otra prueba y mediante ácido nítrico (HNO3) y nitrato de plata (AgNO3) 1,0 g de la sustancia dan lugar a 0,8498 g de cloruro de plata (AgCl). Por el método de Dumas se determina la presencia de Nitrógeno, 4,0 g de la sustancia producen 664,4 mg de nitrógeno (N2). Oxidando el azufre combinado, hasta H2SO4 y precipitando con una sal bárica 0,880g de la muestra dan lugar a 0,6092 g de BaSO4.

• Si el peso molecular de la sustancia es aprox. 1012 g/mol. ¿ Cual es la formula molecular dela sustancia?


13

• 13.- Las proteínas son la estructura fundamental de todos los organismos vivos; son los principales componentes de la piel, músculos, tendones, nervios y sangre. La mayoría de las enzimas, anticuerpos y muchas hormonas son proteínas, estas están formadas por la polimerización condensada de aminoácidos; al analizar 3,5020 g de uno de estos aminoácidos dan por oxidación 4,4917 g de CO2 y 1,5286 g de H2O.

• En un segundo análisis oxidando todo el S y precipitándolo con una sal de bario 1,9629 g de la sustancia dan lugar a 4,4363 g de BaSO4. En un tercer análisis y por tratamiento con H2SO4 todo el N pasa a NH3; si 1,8307 g de la sustancia producen 0,3025 g de NH3.

• Si el Peso Molecular de la sustancia es aproximadamente 412 g/mol . ¿Cual es la Formula Molecular de esta sustancia


14

• 14.- Los silicatos son minerales de diferentes elementos teniendo como base el Si y el Al, es de gran uso en la industria del vidrio, textil, curtiembre, industria de cerámicas, y alimentos; Uno de estos silicatos tiene la siguiente composición porcentual: Al: 20,33%; Si: 21,15%; O: 40,16%; K: 9,82%; OH: 8,54% de acuerdo con estos datos determine la formula empírica de este silicato.


15

• 15.- El cloruro cúprico (CuCl2), se combina con el amoniaco (NH3), para formar amoniacato, análogo a un hidrato. 3,617 g de CuCl2 se combinan con 2,748 g de NH3.

• Hallar la formula empírica del compuesto.


16

• 16.- El sulfito de sodio (Na2SO3)se combina con el azufre para formar tiosulfato sódico. (Na2SxO3).

• Hallar la formula del tiosulfato sódico, sabiendo que si se oxida a sulfato y se precipita al estado de sulfato bárico (Ba SO4); 0,318 g de tiosulfato sódico dan lugar a 0,939 g de sulfato bárico.


17

• 17.- Al quemar 0,739 g de tolueno se forman 2,471 g de CO2 y 0,578 g de H2O. A 100°C y 722 mmHg, en un matraz de 325,6 cm3 de capacidad contiene 0,932 g del compuesto en estado de vapor.

• Hallar la formula molecular del tolueno.


18

• 18.- En la combustión de 1,482 g de un hidrocarburo se forman 1,026 g de agua y 11,400 g de carbonato cálcico (CaCO3) al absorber el dióxido de carbono en disolución de hidróxido cálcico (Ca(OH)2); A 100°C y 748 mm Hg de presión, un matraz de 246,3 cm3 de capacidad contiene 0,620 g de la sustancia en estado vapor.

• Hallar la formula molecular de este hidrocarburo.


19

• 19.- se quiere fabricar cemento con la siguiente composición final: 70% de silicato tricálcico (Si3Ca), 20% de silicato dicálcico (Si2Ca) y 10% de aluminato tricálcico (Al3Ca).

• Se parte como materia prima de caliza, sílice y alúmina hidratada cuyas composiciones respectivas son las siguientes:

• Caliza: 90% de CaCO3; 5% de SiO2; y 5% de humedad.

• Sílice: 100% SiO2

• Alúmina hidratada: 90% de Al2O3. 2H2O; 10% de SiO2

• Hallar:• a.- las T/h de cada uno de los componentes de la materia prima

necesaria para obtener 1T/h de cemento• b.- el caudal en T/h de la corriente de gases (CO2 y vapor de H2O )

que salen del horno y su composición en volumen


20

• 20.- En un proceso siderúrgico para la obtención de fierros para construcción , se alimenta en continuo con un mineral de hierro de la siguiente composición porcentual: Fe2O3: 80 %; SiO2: 10 %; Al2O3: 5 % y 5 % de humedad. Como combustible y agente reductor se alimenta con carbón de coque con una proporción de 1:2; es decir 1 de coque por cada 2 de mineral, cuya composición es la siguiente: 90 % de C; 4 % de cenizas y 6 % de humedad. Como consecuencia del proceso siderúrgico, se obtiene una fundición de hierro con una composición de 92 % de Fe; 2 % de Si; y 6 % de C; y una escoria formada por un 2 % de Fe contenido en el mineral de partida, por la totalidad del Al2O3 del mismo mineral, por el resto del silicio en forma de SiO2, que no se ha incorporado a la fundición y por la totalidad de las cenizas de coque.

• Hallar:• a.- Los Kg de mineral necesarios para obtener 1 Tm/dia de fundición • b.- Los Kmoles/h de carbono y de silicio que se han incorporado a la

fundición• c.- Los Kg/h de escoria formados y su composición porcentual.• D.- Cual es el rendimiento del proceso siderúrgico


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problemas propuestos de relaciones ponderales (1)

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