GASOS I MESCLES DE GASOS

23.- La composició volumètrica de l’aire sec és de 78,03 % de nitrogen, 20,04 % d’oxigen, 0,9 % d’argó i 0,04 % de diòxid de carboni. Calcula les pressions parcials de cadascun dels gasos, si la pressió total de la mescla és de 760 mm Hg i està a 0 ºC.(R – N2: 593,03 mm Hg ; O2: 152,30 mm Hg ; Ar: 6,84 mm Hg ; CO2: 0,304 mm Hg)

24.- Un matràs d’1 L conté 0,9 g d’un gas a 25 ºC de temperatura i 600 mm Hg de pressió. Calcula la massa molecular del gas, i també, quina pressió pot assolir si l’escalfem fins als 80 ºC. (R – 27,85 g mol-1 ; 710,74 mm Hg)

25.- Raona:a) Quin volum creus que és més gran, el d’1 mol de nitrogen o el d’1 mol d’oxigen?. Tots dos s’han de mesurar en les mateixes condicions de pressió i temperatura.b) Quina massa és més gran, la d’1 mol de nitrogen o la d’1 mol d’oxigen?c) On hi ha més molècules, en 1 mol de nitrogen o en 1 mol d’oxigen?

26.- Determina la densitat de diòxid de sofre gasós en condicions normals (c.n.), i a 750 mm Hg i 50 ºC. (R – 2,859 g/L ; 2,385 g/L)

27.- Calcula la massa molecular d’un gas si 32 g ocupen un volum de 6.756 mL, a una pressió de 3.040 mm Hg i 57 ºC de temperatura. (R – 32,04 g/mol)

28.- La pressió total d’una mescla de 2,54 mols d’hidrogen i 3,58 mols de nitrogen és de 2,50 atm. Calcula la pressió parcial de cada gas. (R – PH2 = 1,038 atm ; PN2 = 1,462 atm)

29.- Un recipient conté una mescla formada per 1 g de diòxid de carboni i 4 g de monòxid de carboni a 17 ºC i 0,1 atm. Calcula el volum del recipient i la pressió parcial de cada gas. (R – 39,4 L ; PCO = 10,43 mm Hg ; PCO2 = 65,57 mm Hg)

30.- L’aire es pot considerar, en forma simplificada, com una barreja de 21 mols d’oxigen per cada 78 mols de nitrogen i 1 mol d’argó.a) Calcula la fracció molar de cadascun dels components de l’aire.b) Calcula la concentració molar i el percentatge en pes de cadascun dels constituents a una temperatura tal que la densitat de l’aire sigui d’1,29 g/L.(R – XO2 = 0,21 ; XN2 = 0,78 ; XAr = 0,01 ; 9,35 · 10-3 M O2 ; 3,47 · 10-2 M N2 ; 4,45 · 10-4 M Ar ; 23,2 % O2 ; 75,4 % N2 ; 1,38 % Ar)

31.- Un recipient de 100 L que es troba en condicions normals de pressió i temperatura conté una mescla de He i N2, la densitat de la qual és 0,5 kg · m-3. Calcula el nombre de mols de cada gas i la pressió parcial de cadascun.(R – 1,34 mols N2 ; 3,13 mols He ; PN2 = 0,3 atm ; PHe = 0,7 atm)

32.- Un recipient d’1 m3 conté una mescla de metà i butà que té una densitat de 0,55 g/m3 a 25 ºC i 105 Pa. Determina la composició de la mescla en tant per cent en volum i la pressió parcial de cada component. (R – 14,8% CH4, 85,2% C4H10 ; PCH4 = 0,148·105 Pa, PC4H10 = 0,852·105 Pa)

33.- Un recipient de volum 5,0 dm3, a la temperatura de 400 ºK, conté un 30 % en volum d’heli i la resta és oxigen. La massa total dels gasos és 3,0 g. Calcula:a) La massa molecular mitjana de la mescla gasosa.b) La pressió total a l’interior del recipient. (R – 23,6 g/mol de mescla ; 8,45 · 104 Pa)

34.- En condicions iguals de pressió i temperatura, quin gas és més dens, el metà o l’oxigen? Raona la resposta.

35.- Un recipient de 10,0 dm3 conté 1,5 g d’età i 0,5 g d’heli a la temperatura de 30 ºC. Calcula: a) La massa molecular mitjana de la mescla gasosa, b) La pressió parcial de l’età c) La fracció molar de l’heli. (R – a)11,43 ; b) 0,124 atm ; c) 0,714)

DISSOLUCIONS

36.- S’han dissolt 54,9 g d’hidròxid de potassi en la quantitat d’aigua necessària per obtenir 500 mL de dissolució. Calcula: a) La molaritat de la dissolució.b) El volum d’aquesta dissolució d’hidròxid de potassi que caldrà per preparar 300 mL d’una altra dissolució 0,1 M.c) Indica el material de laboratori que utilitzaries i com ho faries per preparar la dissolució inicial. (R – a) 1,96 M ; b) 15,3 mL)

37.- Calcula quin volum d’una dissolució 1,2 M d’hidròxid de sodi s’ha de diluir fins a 500 cm3 per obtenir una dissolució de concentració 4,8· 10-2 mol/dm3. Explica el procediment i el material de laboratori que utilitzaries per preparar aquesta solució diluïda.(R– 20 cm3)

38.- A temperatura ambient, la densitat d’una dissolució d’àcid sulfúric del 24 % de riquesa en pes és de 1,17 g/mL. Calcula: a) La molaritat.b) El volum de solució necessari per neutralitzar 100 mL d’una solució de KOH 2,5 M.(R – a) 2,87 M ; b) 43,6 mL)

39.- a) Calcula les quantitats de carbonat de sodi decahidratat i d’aigua necessàries per preparar 1 litre d’una dissolució de densitat 1,145 g/mL i que contingui un 13,9 % en pes de carbonat de sodi anhidre.b) Calcula la molaritat de la dissolució i indica com la prepararies al laboratori i el material que utilitzaries. (R – a ) 429,4 g carbonat, 715,6 g H2O ; b) 1,5 M)

40.- Una dissolució aquosa d’àcid sulfúric té una densitat d’1,05 g/mL a 20 ºC, i 500 mL d’aquesta dissolució contenen 147 g d’aquest àcid. Calculeu:a) La fracció molar del solut i del dissolvent.b) El volum d’aquesta dissolució que ens cal per preparar 500 mL de dissolució 0,5 M d’àcid sulfúric. (R – a) XH2SO4 = 0,0667 ; XH2O = 0,9333 ; b) 83,3 ml)

41.- Una dissolució aquosa al 8 % en massa d’amoníac té una densitat de 0,96 g/mLa) Calcula la molaritat, la molalitat de la dissolució i la fracció molar de l’amoníac.b) Com prepararies al laboratori 100 mL d’aquesta dissolució a partir d’una solució 6 M d’amoníac. (R – a) 4,52 M ; 5,11 m ; XNH3 = 0,0843 ; b) 75,33 cm3)

42.- L’etiqueta d’una ampolla d’àcid nítric indica aquestes dades: Densitat 1,40 kg/L ; riquesa 65 % en pes; entre les seves característiques destaca la perillositat.a) Calcula la molaritat, la molalitat de la dissolució i la fracció molar de l’àcid nítric.b) Quin volum se’n necessitarà per preparar 250 cm3 d’una altra dissolució 0,5 M?(R – a) 14,44 M ; 29,48 m ; XHNO3 = 0,347 ; b) 121,16 cm3)

43.- Calcula la massa de NaOH de 93 % de puresa que ens caldrà per preparar 250 mL d’una dissolució 0,2 M. (R – 2,15 g)

44.- Disposem de 100 mL d’una dissolució d’àcid clorhídric 0,5 M i volen preparar 100 mL d’una altra dissolució d’aquest àcid, però de concentració 0,05 M. Explica com ho haurem de fer i indica el material més adequat per preparar-la al laboratori. (R – 10 mL)

45.- En un laboratori es disposa d’àcid clorhídric concentrat. A l’etiqueta de l’ampolla consten les següents dades: “Àcid clorhídric” ; d: 1,18 g/cm3 ; 35,2 % en massaa) Calcula la concentració de l’àcid en mol · dm-3

b) Calcula el volum d’aquest àcid que es necessita per preparar 500 cm3 d’una solució 0,1 M d’àcid clorhídric. (R – a) 11,38 M ; b) 4,39 mL)

46.- Dissolem en aigua 8,50 g de nitrat de sodi i 16,40 g de nitrat de calci. Diluïm la dissolució resultant fins a obtenir 2.000 cm3 de dissolució. Calculeu la concentració molar d’ions sodi, d’ions calci i d’ions nitrat de la dissolució. (R – [Na+] = 0,05 M ; [Ca+2] = 0,05 M ; [NO3

-] = 0,15 M)

47.- Calcula la massa de CuSO4· 5 H2O sòlid, (sulfat de coure (II) pentahidratat) que es necessita per preparar 100 g d’una dissolució al 2 % en CuSO4. Explica com es prepararia aquesta dissolució en el laboratori. (R – 3,13 g)

48.- La concentració en massa d’una dissolució aquosa de carbonat de potassi és de 389,4 g/dm3. La densitat d’aquesta dissolució és de 1,299 g · cm-3. Calcula:a) La composició de la dissolució expressada en % en massa del solutb) La fracció molar de cada component. (R – 29,98 % ; XK2CO3 = 5,28 · 10-2 ; XH2O = 0,9472)

49.- Un àcid sulfúric concentrat de densitat 1.813 kg/m3 conté un 91,33 % de H2SO4.a) Calcula la seva concentració molar.b) Calcula el volum d’aquesta dissolució concentrada que es necessària per preparar 500 cm3 d’una altra dissolució 0,20 M. (R – 16,9 M ; 5,92 cm3)

50.- Calcula quants grams d’un àcid sulfúric del 90 % en massa has d’afegir a 2.000 g d’un àcid sulfúric del 98 % en massa, per obtenir un àcid del 95 % en massa.(R– 1200 g)

51.- Es mesclen 200 cm3 d’una dissolució de clorur de potassi 0,1 M amb 500 cm3 d’una dissolució de sulfat de potassi 0,2 M. Suposant volums additius, calcula la nova concentració (M) d’ions potassi en la mescla resultant. (R – 0,31 mol K+ / dm3)

52.- Una solució aquosa conté 3,00 g de glucosa (C6H12O6), 4,23 g de sacarosa (C12H22O11) i 90,40 g d’aigua. Calcula:a) El tant per cent en massa de cada component a la dissolució.b) El nombre de molècules de glucosa i de sacarosa que hi ha en cada gram de dissolució. (R– a)3,07% Glu, 4,33% Sac, 92,6% H2O ; b)1,028·1020 m. Glu, 7,629·1019 m. Sac)

53.- Un àcid nítric concentrat de densitat 1.310 kg · m -3 conté un 50,0 % en massa de HNO3. Calcula: a) La seva molalitat i la seva molaritatc) Els grams de solut dissolts en cada dm3 de dissolució (concentració en massa).(R – a) 15,87 m , 10,4 M ; b) 655 g/L)

54.- Es mesclen 250 cm3 d’una dissolució 0,2 M de clorur de potassi, amb 300 cm3 de dissolució 0,1 M de nitrat de potassi. Suposant volums additius, calcula:a) La concentració molar en ions clorur i en ions potassi de la dissolució resultant.b) El nombre d’ions nitrat que hi ha en 1 cm3 de la dissolució resultant.(R – a) [Cl-] = 0,091 M , [K+] = 0,145 M ; b) 3,285 · 1019 ions NO3

-/cm3)

55.- Es dissolen en aigua 135 g de sucre (sacarosa), C12H22O11, fins a obtenir 1,0 dm3 de dissolució. La densitat de la dissolució obtinguda és de 1.050 kg · m -3. Calcula la seva molalitat i la seva molaritat. (R – 0,43 m ; 0,395 M)

56.- Calcula el nombre total d’ions nitrat i d’ions calci que hi ha en 1 cm3 d’una dissolució obtinguda dissolent 2,36 g de nitrat de calci tetrahidratat, fins a obtenir 1 dm3

de dissolució. (R – 1,806 · 1019 ions totals)

57.- Es mesclen 200 cm3 d’una dissolució 0,2 M d’àcid nítric amb 500 cm3 d’una dissolució 0,1 M d’àcid clorhídric. Calcula la concentració en ions H+

(aq) de la dissolució resultant. Suposa volums additius. (R – [H+] = 0,13 M)

58.- Calcula la massa d’aigua que s’ha d’afegir a 100 g d’un àcid nítric concentrat, del 60 % en massa, per obtenir una dissolució al 10% en massa. (R – 500 g H2O)

59.- Un àcid acètic concentrat conté un 85 % en massa de CH3 – COOH, i la seva densitat a 20 ºC és de 1,

069 g/cm3. Calcula el volum d’àcid concentrat que es necessita per preparar 5 dm3

d’una dissolució d’àcid acètic 0,5 M. Explica com es prepararia aquesta dissolució al laboratori. (R – 165,1 cm3)

ESTEQUIOMETRIA

60.- Quan el diòxid de manganès reacciona amb l’àcid clorhídric es produeix gas clor clorur de manganès (II) i aigua. Escriu i ajusta la reacció química i calcula:a) Quin volum de clor s’obtindrà, en c.n., a partir de 250 g de diòxid de manganès?b) Quin volum de dissolució d’àcid clorhídric del 38 % de riquesa i 1,2 g/mL de densitat i quina quantitat de diòxid de manganès cal per obtenir 500 mL de gas clor en c.n.? (R – a) 64,37 L Cl2 ; b) 7,15 mL diss. HCl ; 1,94 g MnO2)

61.- En una cambra tancada de 10 L a 25 ºC de temperatura s’introdueix 0,1 mol de propà amb la quantitat d’aire necessària perquè estigui en proporcions estequiomètriques amb el O2. Seguidament es produeix la reacció de combustió del propà en estat gasós, i s’assoleix una temperatura de 500 ºC (La composició de l’aire és 80 % N2 i 20 % O2). Escriu i ajusta la reacció que es produeix, i calcula:a) La fracció molar de N2 abans i després de la combustió.b) La pressió del recipient abans i després de la combustió.(R – a) 0,769, 0,741 ; b) 6,35 atm , 17,1 atm)

62.- Un lot de sulfat d’alumini es contamina mentre es manipula i es fa necessari determinar-ne la puresa. S’analitza una mostra d’1 g i es fa reaccionar completament amb clorur de bari i s’obtenen 2 g de sulfat de bari. Escriu i ajusta la reacció i calcula:a) Els grams de clorur de bari que reaccionen.b) La puresa de la mostra inicial de sulfat d’alumini. (R – a) 1,79 g ; b) 97,7%)

63.- En les condicions adequades, el clorat de potassi reacciona amb el sofre segons la reacció no ajustada següent: KClO3 (s) + S (s) -------- KCl (s) + SO2 (g)Es fan reaccionar 15 g de clorat de potassi i 7,5 g de sofre en un recipient de 0,5 L, on, prèviament, s’hi ha fet el buit. Ajusta la reacció i calcula:a) Quin és el reactiu limitant.b) Quina quantitat sobra del reactiu que es troba en excés.c) Quina massa de KCl obtindrem.d) Quina pressió hi ha dins del recipient si la reacció té lloc a 300 ºC.(R – a) KClO3 ; b) 1,63 g S ; c) 9,13 g KCl ; 17,25 atm)

64.- Es mesclen 20 g de zinc amb 200 mL de dissolució de HCl 6 M. Quan la reacció finalitzi i el despreniment d’hidrogen s’acabi, calcula:a) L’excés de reactiu que encara queda.b) El volum d’hidrogen, mesurat a 27 ºC i 760 mm Hg, que se n’ha desprès.(R – a) 0,588 mol HCl (21,46 g HCl, 98 mL dissolució HCl 6 M) ; b) 7,52 L)

65.- Una mescla de propà i de butà de 100 cm3 es crema en presència d’una quantitat suficient d’oxigen i s’obtenen 380 cm3 de diòxid de carboni.a) Calcula el percentatge en volum de propà i de butà en la mescla inicial.b) Calcula el volum d’oxigen que ens cal perquè la combustió es dugui a terme.(R – a) 20 % propà, 80 % butà ; b) 620 cm3 O2)

66.- Una mostra impura d’òxid de ferro (III) sòlid, reacciona amb un àcid clorhídric comercial de densitat 1,19 g/cm3, que conté el 35 % en pes de l’àcid pur. Escriu i ajusta la reacció que es produeix si s’obté clorur de ferro (III) i aigua.a) Calcula el grau de puresa de l’òxid de ferro (III) si 5 g reaccionen, exactament, amb 10 cm3 de l’àcid.

b) Quina massa de clorur de ferro (III) s’obtindrà? (R – a) 60,7 % ; b) 6,17 g)

67.- Per escalfament del carbonat de calci s’obté òxid de calci i diòxid de carboni.a) Quin volum de CO2 mesurat en c.n. s’obtindrà en la preparació de 280 kg de CaO?b) Quants àtoms hi ha en 1 cm3 del gas obtingut? (R – a) 111,93 cm3 ; b) 8,07·1019 àtoms)

68.- La pirita (disulfur de ferro) es la matèria primera que s’utilitza en la fabricació industrial de l’àcid sulfúric, mitjançant la sèrie de reaccions encadenades següents:

FeS2 (s) + O2 (g) ---------- Fe2O3 (s) + SO2 (g)

SO2 (g) + O2 (g) ------------ SO3 (g)

SO3 (g) + H2O (l) ------------ H2SO4 (l)

Ajusta aquestes reaccions i calcula:a) Quin percentatge en pes de sofre conté una pirita amb un grau de riquesa del 90 %?b) Si disposem de 100 g de pirita del 90 % de riquesa, i sabent que el procés es desenvolupa amb un rendiment del 85 %, quants grams d’àcid sulfúric obtindríem?(R – a) 48,06 % S ; b) 125,11 g H2SO4)

69.- L’àcid sulfúric reacciona amb el clorur de bari donant com a productes sulfat de bari i àcid clorhídric. Escriu i ajusta la reacció química corresponent i calcula:a) El volum d’una dissolució d’àcid sulfúric, de densitat 1,84 g/mL i de 96 % de riquesa que cal perquè reaccionin totalment 21,6 g de clorur de bari.b) La massa de sulfat de bari que s’obtindrà. (R – a) 5,75 ml ; b) 24,19 g)

70.- S’escalfa una mostra d’un mineral de 2,00 g que conté carbonat de calci i diòxid de silici fins a obtenir una massa constant d’1,34 g. El carbonat de calci es descompon en diòxid de carboni gas i òxid de calci sòlid, mentre que el diòxid de silici es manté inalterat. Calcula la riquesa en % de carbonat de calci de la mostra. (R – 75 %)

71.- El gas natural és una important font d’energia. Una mostra de gas natural continguda en un recipient està composta per 16 g de metà i 6 g d’età. Afegim 100 g d’oxigen a aquesta quantitat de mescla gasos i hi fem saltar una guspira elèctrica.a) Calcula el percentatge en massa i el percentatge en volum dels components de la mescla abans d’introduir-hi l’oxigen.b) Calcula la quantitat (en g) de cadascun dels compostos obtinguts després de la combustió de la mescla i, si n’hi ha, la quantitat de reactiu sobrant. (R– a) massa: 72,7% CH4 ; 27,3% C2H6 ; volum: 83,3% CH4 ; 16,7% C2H6 ; b) 61,6 g CO2 ; 46,8 g H2O ; 13,6 g O2)

72.- L’àcid sulfúric reacciona amb el clorur de sodi i dóna sulfat de sodi i àcid clorhídric. S’afegeixen 50 ml d’àcid del 98 % en pes i 1,835 g/cm3 de densitat a una mostra de 87 g de clorur de sodi. Pressuposem que la reacció és completa.a) Quin reactiu hi és en excés, i quants mols no reaccionen?b) Quina massa de sulfat de sodi s’obté? (R – a) H2SO4 ; 0,174 mols H2SO4 ; b)105,59 g)

73.- Una solució conté 0,150 g d’un àcid orgànic desconegut dissolts en aigua. La valoració d’aquesta solució amb hidròxid de sodi 0,2 M en necessita 10,4 mL per neutralitzar-la. A partir d’aquestes dades dedueix si l’àcid orgànic és: a) propanoic b) propenoic c) etanoic (R – b)

74.- Si l’hidrocarbur C10H18 se sotmet a combustió completa:a) Formula i ajusta la reacció que s’hi produeix.b) Calcula el nombre de mols de O2 que es consumeixen en la combustió completa de 276 g d’hidrocarbur.c) Calcula el volum d’aire a 25 ºC i 1 atm que és necessari per a la combustió completa d’aquesta quantitat d’hidrocarbur (20% O2 en l’aire). (R– a) 29 mols O2 ; b) 3.543,22 l aire)

75.- L’acetilur de calci (CaC2) és un compost sòlid que reacciona amb l’aigua liquida i dóna el gas inflamable acetilè (C2H2) i el sòlid hidròxid de calci. Calcula: a) El volum de gas mesurat en c.n. que s’obté quan 80 g de CaC2 reaccionen amb 80 g d’aigua.b) La quantitat de reactiu que resta sense reaccionar. (R – a)27,98 L C2H2 ; 35 g H2O)

76.- Un recipient tancat de 5 dm3 conté 0,05 mols de metà, 0,01 mol d’età, 0,01 mol d’heli i 0,24 mol d’oxigen a 0 ºC de temperatura.a) Calcula la composició de la mescla en percentatge en massa i en volum.b) Si es fa saltar una guspira, el metà i l’età reaccionen amb l’oxigen i s’obté diòxid de carboni i aigua. Calcula la pressió total i les pressions parcials del diòxid de carboni i de l’oxigen en la mescla gasosa final, quan la temperatura és de 150 ºC. (R – a) massa: 16,16% CH4; 3,23% C2H6 ; 3,23% He ; 77,42% O2 ; volum: 9,07% CH4 ; 3,40% C2H6 ; 0,45% He; 87,07% O2 ; b) PTotal = 2,12 atm ; PCO2 = 0,486 atm ; PO2 = 0,728 atm)

77.- Per neutralitzar l’àcid acètic contingut en 10 mL d’un vinagre comercial calen 18 mL d’una solució d’hidròxid de sodi que conté 20 g de NaOH per litre.a) Determina la concentració molar de l’àcid acètic en el vinagre.b) Calcula el percentatge en pes d’àcid acètic del vinagre (cal considerar la densitat del vinagre igual a la de l’aigua). (R – a) 0,9 M ; b) 5,4 %)

78.- La soldadura aluminotèrmica es basa en la calor generada per la reacció de l’alumini amb l’òxid de ferro (III), en què s’obté òxid d’alumini i ferro. Si partim de 100 g de cadascun dels reactius: a) Quina massa de ferro podem obtenir?b) Quants àtoms de ferro hi ha en aquesta massa? (R – a) 69,94 g Fe ; b) 7,54 · 1023 at Fe)

79.- Una mostra, que és una mescla de bromur de sodi i bromur de potassi i que pesa 0,56 g, es tracta amb una solució aquosa de nitrat de plata. D’aquesta manera, tot el brom que hi ha a la mostra precipitarà com a bromur de plata. Si s’obtenen 0,97 g d’aquest compost.a) Calcula el percentatge de bromur de potassi que hi ha a la mescla original.b) Quin és el volum de solució 1 M de nitrat de plata necessari perquè tot el brom que hi ha a la mostra precipiti? (R – 37,63 % KBr ; b) 5,165 ml sol AgNO3)

80.- Quan es cremen 60 cm3 d’una mescla de metà i età, mesurats a 0 ºC i 1 atm de pressió, amb la quantitat suficient d’oxigen, es produeixen 80 cm3 de diòxid de carboni, també mesurats en les condicions ja esmentades, i aigua. a) Quina composició percentual, expressada en volum, té la mescla?b) Quina quantitat d’oxigen, expressada en mols caldrà perquè cremi totalment la mescla? (R – a) 66,67 % CH4 ; 33,33 % C2H6 ; b) 6,7 · 10-3 mols O2)

81.- Calcula la massa d’àcid clorhídric concentrat, del 25,4 % d’HCl que es necessitarà per neutralitzar una solució que conté 1,2 g d’hidròxid de calci i 41,8 g d’hidròxid de potassi. (R – 111,7 g)

82.- Per determinar la riquesa d’una partida de zinc, s’han agafat 50 g d’una mostra homogènia, s’han tractat amb àcid clorhídric del 37 % en pes i una densitat d’1,18 g/mL, i s’han consumit 126 mL d’àcid. La reacció del zinc amb l’àcid clorhídric, produeix clorur de zinc i hidrogen. Ara calcula:a) La molaritat de la solució d’àcid clorhídric.b) El percentatge de zinc que hi ha a la mostra. (R – a) 11,96 M ; 98,6 % Zn)

83.- Quan s’afegeix àcid clorhídric al carbonat de calci, es desprèn diòxid de carboni gasós, aigua i diclorur de calci. Si es tenen 200 g de carbonat, calcula:a) El volum d’una dissolució d’àcid 4 M que caldrà perquè reaccioni tot el carbonat.b) El volum de CO2 a 15 ºC i 750 mm Hg que s’obtindrà. (R – a) 1 L diss ; b) 47,86 L CO2)

84.- Una mescla d’oxigen i hidrogen que conté un 20% (en massa) d’hidrogen està sotmesa a la pressió d’1,0 · 104 Pa i a la temperatura de 300 ºK.a) Calcula la pressió parcial de cada gas.b) Si aquesta mescla està continguda en un recipient d’1,0 dm3 i s’hi fa saltar una guspira elèctrica, els gasos reaccionen i s’obté aigua. Calcula la massa d’aigua obtinguda. (R – a) PH2 = 8,0 · 103 Pa ; PO2 = 2,0 · 103 Pa ; b) 29 mg H2O)

85.- Un recipient de 20,0 dm3, a la temperatura de 300 ºK, conté inicialment 3,20 g de metà, 1,30 g d’etí (acetilè) i 19,20 g d’oxigen. Si s’hi fa saltar una guspira elèctrica, els gasos reaccionen i s’obté diòxid de carboni i vapor d’aigua. Calcula la pressió a dins del recipient una vegada els gasos hagin reaccionat, si la temperatura s’eleva a 450 ºK. ( R – 1,54 · 105 Pa)

86.- Tant el clorat de potassi, com el perclorat de potassi es descomponen en escalfar-los i s’obté clorur de potassi i oxigen. Una mostra de 2,0 g conté només una mescla de clorat i perclorat de potassi. En escalfar-la, en un recipient obert, queda un residu sòlid, la massa del qual és 1,2 g. Escriu, igualades, les equacions químiques corresponents als processos que hi ha tingut lloc i calcula la composició de la mostra analitzada. (R – 1,8 g KClO3 ; 0,2 g KClO4)

87.- Es disposa d’una mescla de clorur de sodi i clorur de potassi purs. Per determinar la composició de la mescla, se’n pesen 1,180 g, es dissolen en aigua i s’hi afegeixen un excés de solució de nitrat d’argent i s’obté un precipitat de clorur d’argent. El precipitat se separa per filtració, es renta, s’asseca i es pesa. La massa del clorur d’argent obtingut és de 2,450 g. Escriu les equacions químiques corresponents als processos descrits i calcula la composició de la mescla, expressada en % en massa de clorur de sodi. (R – 29,11 % Na Cl)

88.- El carboni (grafit) crema amb l’oxigen i s’obté diòxid de carboni. Es cremen 5,0 g de carboni i el diòxid de carboni obtingut es fa passar a través d’1,0 dm3 d’una solució de 2,0 mol · dm-3 d’hidròxid de potassi. El diòxid de carboni reacciona amb l’hidròxid de potassi segons: CO2 (g) + 2 KOH (aq) -------- K2CO3 (aq) + H2O (l) Calcula:a) L’augment de massa de la solució.b) La massa d’hidròxid de potassi que queda sense reaccionar.(R –a) 18,33 g ;b) 65,45 g)

89.- En escalfar el carbonat de calci (compost sòlid i insoluble), es descompon en diòxid de carboni i òxid de calci (sòlid). 81,0 cm3 d’una solució de carbonat de potassi es fan reaccionar amb un excés de solució de clorur de calci. El precipitat obtingut, de carbonat de calci, s’escalfa intensament i s’obtenen 0,35 g d’òxid de calci.a) Escriu les equacions químiques corresponents als processos indicats.b) Calcula la concentració en ions carbonat i ions potassi de la solució de carbonat de potassi final. (R – [CO3

2-] = 0,077 mol · dm-3 ; [K+] = 0,154 mol · dm-3)

90.- El compost de xenó més fàcil de preparar és el XeF4 (tetrafluorur de xenó), sòlid, de punt de fusió 114 ºC. Un recipient tancat conté inicialment 13,1 g de Xe (gas) i 18,0 g de F2 (g). La mescla gasosa s’escalfa durant unes hores a 400 ºC i a una pressió de 6 atm i s’obtenen 19,0 g de XeF4. Calcula el rendiment d’aquesta reacció. (R – 91,8 %)

91.- El propà i el butà poden reaccionar amb l’oxigen i s’obté diòxid de carboni i vapor d’aigua. Inicialment es té una mescla constituïda per 5,0 dm3 de propà, 3,0 dm3 de butà i 60,0 dm3 d’oxigen. Calcula el volum de la mescla, quan els gasos hagin reaccionat, si tots ells s’han mesurat en les mateixes condicions de pressió i temperatura. (Suposa l’aigua en estat gasós) (R – 77,5 dm3 de mescla gasosa)

92.- 500,0 cm3 d’una solució aquosa de clorat de potassi s’evaporen fins a la sequedat. Si la sal seca continua escalfant-se, es descompon en clorur de potassi i oxigen. Si

s’obtenen 4,20 dm3 d’oxigen mesurats a 300 ºK i 1,01 · 105 Pa, calcula la concentració molar de la solució original. (R – 0,227 M)

93.- Es té una mostra d’un hidròxid de sodi comercial impurificat amb clorur de sodi. 1,00 g d’aquesta mostra es dissol en aigua, fins a obtenir 100,0 cm3 de solució. 10,0 cm3 d’aquesta solució consumeixen 21,6 cm3 d’àcid clorhídric 0,1 M per la seva neutralització. Calcula el percentatge de NaOH de la mostra. (R – 86,4 %)

94.- Es té una mostra de 0,4152 g de clorur i bromur de potassi. Per conèixer la seva composició es dissol en aigua i s’hi afegeix un excés d solució de nitrat d’argent. S’obté un precipitat format per una mescla de bromur i clorur d’argent. Aquest precipitat es redueix a argent metàl·lic i s’obtenen 0,5076 g de Ag,. Calcula la composició de la mescla inicial. (R – 0,2430 g de KCl i 0,1722 g de KBr)

95.- Es disposa d’un àcid sulfúric concentrat de densitat 1.805 kg/m3. Un volum de 10 cm3 de solució concentrada es dilueix en aigua fins a obtenir 1000 cm3 de solució. 10 cm3 d’aquesta última necessiten 16,3 cm3 de solució de NaOH 0,20 M per a la seva neutralització. Troba la composició de l’àcid sulfúric concentrat. Expressa aquest resultat en a) Molaritat b) molalitat. (R – a)16,3 M ; b)78,5 m)

96.- Es té una mostra de 2,0 g d’un hidròxid de bari comercial. Per determinar la seva puresa es dissol en aigua fins a obtenir 100,0 cm3 de solució. Un volum de 10,0 cm3

d’aquesta solució es valora amb àcid clorhídric 0,2 M i es necessiten 10,5 cm3 per arribar al punt d’equivalència. Calcula el % de Ba(OH)2 a la mostra inicial. (R – 89,9 %)

97.- Es disposa d’una mescla d’hidròxid de potassi comercial impurificat amb hidròxid de sodi, la composició de la qual es vol conèixer. Per això, es pesa 1,00 g de la mostra ies dissol en aigua fins a obtenir 100 cm3 de solució. 10,0 cm3 de solució necessiten 9,0 cm3 d’àcid sulfúric 0,1 M per a la seva neutralització. Calcula la composició de la mescla analitzada. (R – 97,6 % de KOH i 2,4 % de NaOH)

98.- Es disposa d’una mescla de NaOH i Ca(OH)2 la composició de la qual es vol conèixer. Per això, es pesen 1,54 g d’aquesta mescla i es dissolen en aigua fins a obtenir 100,0 cm3 de solució. 10,0 cm3 d’aquesta solució necessiten 16,0 cm3 d’àcid clorhídric 0,25 M per a la seva neutralització. Troba, amb aquestes dades, la composició de la mescla analitzada. (R – 0,80 g NaOH i 0,74 g Ca(OH)2)

99.- Es té un aliatge d’alumini i zinc, la composició del qual es vol conèixer. Per això es pesa 1,00 g d’aliatge i es fa reaccionar amb un excés d’àcid clorhídric diluït. L’alumini i el zinc reaccionen amb l’àcid i s’obtenen, respectivament, clorur d’alumini i clorur de zinc, solubles. A cada reacció es desprèn hidrogen. L’hidrogen desprès, mesurat a 300ºK i 1,01 · 105 Pa, ocupa un volum d’1,2 dm3. Calcula, amb aquestes dades, la composició d’aquest aliatge. (R – 0,828 g de Al i 0,172 g de Zn)

100.- Es té una mostra líquida d’etanol impurificat per metanol. 1,00 g d’aquesta mostra es crema amb excés d’oxigen i s’obté aigua i 1,87 g de diòxid de carboni. Calcula el percentatge d’etanol en la mostra analitzada. (R – 92 %)

101.- La sal de cuina sol contenir petites quantitats de clorur de magnesi. En analitzar una mostra de sal, es troba que conté 61,4 % en massa d’ions clorur. Suposant que la sal analitzada només conté NaCl i MgCl2, calcula el % de MgCl2 a la mostra. (R – 5,2 %)

102.- El clor (gas) es pot obtenir al laboratori, en quantitats petites, fent reaccionar el diòxid de manganès amb àcid clorhídric concentrat, segons la reacció següent:

MnO2 (s) + 4 HCl (aq) --------- MnCl2 (aq) + Cl2 (g) + 2 H2O (l)Calcula el volum a 0 ºC i 105 Pa que s’obtindrà en fer reaccionar 100,0 g de pirolusita del 61,0 % de riquesa en MnO2 amb 800 dm3 d’una solució de HCl del 35 % en massa i densitat 1,175 g/cm3. (R – 15,9 dm3)

103.- En explotar, la nitroglicerina (trinitrat de gliceril) es descompon segons la reacció:4 C3H5(NO3)3 (l) -------- 12 CO2 (g) + 6 N2 (g) + O2 (g) + 10 H2O (g)

Calcula el volum total de gas, mesurat a 1,01 · 105 Pa i 373 ºK, obtingut en explotar un recipient que conté 312,5 cm3 de nitroglicerina de densitat 1,60 g/cm3 (R – 490 dm3)