(TEMA 1) 1. El químico Joseph Louis Proust realizó durante su larga estancia en España unas investigaciones que demostraron que…
(A). …al calentar estaño en un recipiente cerrado (sin hacer el vacío), el metal se cubre con una capa de óxido, pero el peso del recipiente con el Sn es el mismo al final de la reacción que al principio.
(B). …una misma masa de carbono se puede combinar con dos masas diferentes de oxígeno, las cuales guardan una proporción numérica sencilla.
(C). …la proporción en masa de C, O y Cu en cualquier carbonato de cobre es siempre la misma, independientemente de su procedencia.
(D). al hacer reaccionar la cantidad de H2 que ocupa un volumen de 50 mL con la cantidad de O2 que ocupa 25 mL se obtiene una cantidad de H2O que ocupa un volumen de 50 mL (todo medido a la misma presión y a una temperatura de 110 oC).
Solución: C. No hace falta saber nada de historia de la Química ni qué trabajos químicos concretos realizó Proust para responder a esta pregunta. Basta saber que Proust fue el autor de la ley de las proporciones definidas y entender que, de las reacciones señaladas, la única que es un ejemplo de dicha ley es la de la reacción de formación de carbonatos de cobre. Las demás ilustran las leyes de las proporciones múltiples o de Dalton, de conservación de la masa o de Lavoisier y de los volúmenes de combinación o de Gay-Lussac.
(TEMA 2) 2. Se mezclan en un reactor una masa 14m de nitrógeno con una masa m de hidrógeno para producir amoniaco. ¿Alguno de los dos reactivos es limitante? (Pesos atómicos: H: 1; N: 14).
(A). No; ambos entran en la proporción estequiométrica adecuada
(B). Sí, el H2.
(C). Sí, el N2.
(D). Depende de la presión y la temperatura en el interior del reactor.
Solución: B. La reacción es: N2 + 3 H2 → 2 NH3. La relación de moles que se necesita para que ninguno de los reactivos sea limitante es n(N2):n(H2) = 1:3. Por otra parte, como el peso molecular del H2 es 2 y el del N2, 28, el número de moles de N2 de los que se dispone es 14m/28, y el de H2, m/2. La relación entre estos números de moles es: n(N2):n(H2) = 1:1, que es lo mismo que 3:3. Es decir, se necesitaría teóricamente 1 mol de N2 por cada 3 de H2, pero en la práctica se dispone de 3 moles de N2 por cada 3 de H2. Por lo tanto, claramente sobra N2 y el H2 es el reactivo limitante.
