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Actividad · Unidad 4 Ejercicio

Ejercicios: ajuste, estequiometría y reactivo limitante

Por , profesor de Física y Química en Secundaria

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Ocho ejercicios graduados: distinguir cambios físicos y químicos, ajustar ecuaciones, conservación de la masa con gases, mol y número de partículas, estequiometría de una combustión, reactivo limitante, análisis crítico de un rendimiento y química en la sociedad.

Duración
2 sesiones de 55 min
Agrupación
individual, con corrección en parejas
Materiales
  • Calculadora científica
Conexión con el libro
Unidad 4: Reacciones químicas: leyes, estequiometría y química en la sociedad
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Criterios: 2.3, 4.1, 4.2

Datos: N_A = 6,022 140 76 × 10²³ mol⁻¹ (exacta); R = 8,314 J mol⁻¹ K⁻¹ (CODATA 2022). Masas atómicas (CIAAW): H = 1,0080; C = 12,011; N = 14,007; O = 15,999; Mg = 24,305; Cl = 35,45; Ca = 40,078. T (K) = t (°C) + 273,15.

Ejercicios

  1. ¿Físico o químico? Clasifica cada cambio y justifícalo en una línea: a) un clavo de hierro se oxida al aire húmedo; b) el agua de un charco se congela; c) una vela arde; d) la sal se disuelve en agua; e) una pastilla efervescente burbujea en agua; f) el agua de una olla hierve.

  2. Ajuste. Ajusta estas ecuaciones y comprueba el número de átomos de cada elemento: a) Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂ (reacción del alto horno) b) C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O (combustión del propano) c) Al + O₂ → Al₂O₃ d) N₂ + H₂ → NH₃ e) Un compañero ajusta H₂ + O₂ → H₂O escribiendo H₂ + O₂ → H₂O₂. ¿Qué ha hecho mal?

  3. La masa que «aparece». Se queman 0,243 g de cinta de magnesio y se obtiene óxido de magnesio. a) Escribe la ecuación ajustada. b) Calcula la masa de óxido de magnesio que se forma. c) Un estudiante dice que la ley de conservación de la masa no se cumple porque el producto pesa más que el metal. Explica de dónde sale la diferencia y calcúlala.

  4. Contar moléculas. ¿Cuántas moléculas y cuántos átomos hay en 9,0 g de agua?

  5. Una bombona de butano. Una bombona doméstica contiene 12,5 kg de butano (C₄H₁₀). a) Escribe la ecuación ajustada de su combustión. b) Calcula la masa de CO₂ que se emite al quemarla entera. c) ¿Qué volumen ocuparía ese CO₂ a 20 °C y 101 325 Pa? d) Calcula la masa de oxígeno consumida y comprueba que se conserva la masa.

  6. Reactivo limitante. Se añaden 5,00 g de carbonato de calcio a 50,0 mL de ácido clorhídrico de concentración 1,00 mol/L. Se forman cloruro de calcio, agua y dióxido de carbono. a) Escribe la ecuación ajustada. b) ¿Cuál es el reactivo limitante? c) ¿Qué masa de CO₂ se forma? d) ¿Qué masa del reactivo en exceso queda sin reaccionar?

  7. Analiza el resultado. En la práctica de la unidad, un grupo mezcla 1,50 g de CaCl₂·2H₂O con carbonato de sodio en exceso y pesa 1,14 g de carbonato de calcio «seco». a) Calcula su rendimiento. b) ¿Es posible ese resultado? c) Propón tres causas y cómo comprobarías cada una. d) ¿Qué debería hacer el grupo con su conclusión?

  8. Química y sociedad. En unas diez líneas, explica por qué la síntesis del amoniaco se considera una de las reacciones más importantes del siglo XX y qué problemas ha creado. Usa al menos una ecuación química y un dato con su fuente.