(BLOQUE 2) 25. (ESTA PREGUNTA Y LAS DOS SIGUIENTES ESTÁN RELACIONADAS.) Se introduce una pieza de 65,38 g de Zn en un recipiente herméticamente cerrado de volumen V que contiene cloro gaseoso en exceso a presión p y 27 ºC de temperatura. Se forman 136,28 g de cloruro de zinc sólido. Calcular el rendimiento de la reacción y decir dentro de cuál de los siguientes intervalos queda. (Pesos atómicos: Cl: 35,45; Zn: 65,38.)
(A). (0 %, 25 %]
(B). (25 %, 50 %]
(C). (50 %, 75 %]
(D). (75 %, 100 %]
Solución: D. La reacción es Cl2 + Zn → ZnCl2. El peso molecular es 65,38 + 2 × 35,45 = 136,28, cantidad que coincide exactamente con la masa de ZnCl2 que se forma. Por lo tanto, se forma 1 mol de ZnCl2. Como partimos de 65,38 g de Zn, que es precisamente lo que pesa 1 mol de Zn, la reacción ha transcurrido en sus proporciones estequiométricas 1:1:1. Por ello, el rendimiento es del 100 %.
26. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LA ANTERIOR Y LA SIGUIENTE.) Si al terminar la reacción la presión en el recipiente se reduce a la mitad de la inicial, permaneciendo la temperatura constante, ¿cuánto cloro había originariamente? (Considerar que el cloro se comporta como gas ideal y que el volumen ocupado por el cloruro de zinc sólido es despreciable.)
(A). 1 mol
(B). 2 moles
(C). 3 moles
(D). 4 moles
Solución: B. Como la temperatura permanece constante y el volumen aproximadamente también, dado que p = nRT/V, si la presión se reduce a la mitad eso quiere decir que el número de moles de cloro se ha reducido a la mitad. Como ha reaccionado un mol, había 2 moles de Cl2 originariamente.
27. (ESTA PREGUNTA ESTÁ RELACIONADA CON LAS DOS ANTERIORES.) ¿A cuánto hay que subir la temperatura para recuperar la presión inicial del recipiente?
(A). A 600 K
(B). A 476,5 K
(C). A 450 K
(D). A 373 K’
Solución: A. La presión ha caído a la mitad porque se ha perdido masa de Cl2 (se ha pasado de 2 moles a 1 mol). Como p = nRT/V y el volumen no cambia, para compensar la transformación de n en n/2 basta multiplicar T por 2. Como T = 300 K, hay que subir la temperatura a 600 K.
