Examen de Principios de Química y Estructura – Febrero 2020 (2s) | Soluciones de las preguntas 22, 23 y 24

22. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS). El amoniaco puede producirse calentando cloruro amónico con hidróxido de calcio, obteniéndose, además agua y…

(A). óxido nítrico.
(B). ácido clorhídrico.
(C). cloruro de calcio.
(D). peróxido de hidrógeno.

Solución: C. Con los datos del enunciado se puede escribir esta reacción (sin ajustar): NH₄Cl + Ca(OH)₂ → H₂O + NH₃ + X, siendo X la sustancia que falta. No es difícil deducir que debe obtenerse cloruro de calcio, pues los únicos átomos que entran como reactivos y no salen como productos en la reacción tal como está escrita son el Cl y el Ca.

23. (ESTA PREGUNTA, LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE ESTÁN RELACIONADAS). Si se dispone de hidróxido de calcio en exceso, ¿cuánto cloruro amónico se necesitaría aproximadamente para producir 0,794 g de amoniaco si el rendimiento de la conversión es del 83,3%? (Pesos atómicos: H: 1; N: 14; O: 16; Cl: 35,5; Ca: 40).

(A). Unos 0,66 g
(B). Unos 0,95 g
(C). Unos 2,1 g
(D). Unos 3 g

Solución: D. La reacción ajustada es 2 NH₄Cl + Ca(OH)₂ → 2 H₂O + 2 NH₃ + CaCl₂. Por lo tanto, se produce 1 mol de NH₃ (peso molecular: 17) a partir de 1 mol de NH₄Cl (peso molecular: 53,5). De ahí es inmediato deducir que para obtener 0,794 g de NH₃ se requerirían 2,5 g de NH₄Cl. Pero como el rendimiento es de solo el 83,3%, se necesita más NH₄Cl. Concretamente se necesita 2,5·(100/83,3) = 3 g. Efectivamente, si partimos de 3 g y el rendimiento es del 83,3%, se obtienen 3·0,833 = 2,5 g de amoniaco.

24. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES). Calcular el volumen aproximado que ocuparán los gases de la reacción que se está considerando si esta se lleva a cabo a 200 ^oC y p = 1 atm. (Considerar comportamiento ideal).

(A). Unos 0,76 L
(B). Unos 1,53 L
(C). Unos 1,81 L
(D). Unos 3,62 L

Solución: D. En la fase gaseosa existirán amoniaco y agua, ya que el cloruro de calcio que se forma y el hidróxido de calcio sobrante son compuestos iónicos y, por tanto, de punto de ebullición alto. El número de moles de amoniaco que se obtiene es 0,794/17 = 0,0467. Por la estequiometría de la reacción es fácil comprobar que de agua se obtiene la misma cantidad. Por lo tanto, el número de moles en la fase gaseosa es 0,0934. Aplicando la ecuación de estado: V = nRT / p = 0,0934·0,082·473 / 1 = 3,62 L.