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Problemas Estequiometría. Rendimiento y Riqueza

El ácido sulfúrico reacciona con el aluminio formándose sulfato de aluminio e hidrógeno gaseoso. Si reaccionan 25 g de Al con un exceso de ácido sulfúrico calcula los gramos de sal obtenidos, sabiendo que el rendimiento de la reacción es del 80 %.
2 Al (s) + 3 H2SO4 (aq) → Al2(SO4)3 (aq) + 3 H2 (g)

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El formol, CH2O, es un compuesto que se utiliza para fabricar colas de madera. En la industria se obtiene haciendo reaccionar metanol, CH3OH, con oxígeno, en un proceso en el que también se forma agua. El rendimiento de la operación es del 92 %. a) Determina la masa de formol que se puede obtener a partir de 50 g de metanol.
2 CH3OH (l) + O2 (g) → 2 CH2O (l) + 2 H2O (l)

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Una roca caliza contiene un 70 % de carbonato de calcio, sustancia que, al calentarse en un proceso llamado calcinación, desprende dióxido de carbono y óxido de calcio. a) Determina el volumen de dióxido de carbono, medido en condiciones estándar, que se producirá cuando se calcinen 25 kg de roca caliza.
CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g)

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El butano, C4H10, arde por acción del oxígeno dando dióxido de carbono y agua. ¿Qué volumen de aire, a 1 atm de presión y 25 ºC, se necesita para reaccionar con 2,5 kg de butano? Datos: 20,95 % en volumen de oxígeno en aire.
2 C4H10 (l) + 13 O2 (g) → 8 CO2 (g) + 10 H2O (l)

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El nitrato de amonio, NH4NO3, es una sustancia que se utiliza habitualmente como fertilizante. Bajo la acción de detonadores explota descomponiéndose en nitrógeno, oxígeno y agua, razón por la cual también se utiliza para fabricar explosivos. En un bidón tenemos 0,5 kg de una sustancia que tiene un 80 % de riqueza en nitrato de amonio. Si llegase a explotar totalmente, calcula la presión que ejercería el nitrógeno que se libera si el bidón es de 50 L y la temperatura es de 35 ºC.
2 NH4NO3 (s) → 2 N2 (g) + 1 O2 (g) + 4 H2O (l)

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Uno de los pasos para la fabricación del ácido sulfúrico comprende la reacción del dióxido de azufre con oxígeno para producir trióxido de azufre. En una ocasión se mezclaron 11 L de dióxido de azufre a 1,2 atm y 50 ºC con oxígeno y se formaron 30 g de trióxido de azufre. Determina el rendimiento de la reacción.
2 SO2 (g) + 1 O2(g) → 2 SO3 (g)

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Rafael Cabrera Moscoso

Profesor de física y química en el IES Sierra de Aras de Lucena.

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