Serie 3: Cálculos Estequiométricos

Preuniversitario – 1º Cuatrimestre - 2011

1º) Se desea calcular el caudal necesario para la producción continua de 5 toneladas/hora de Cloruro de isopropilo por hidrocloración de propeno. Calcular los caudales necesarios de cada uno de los reactivos. Rtas:2,68 Ton/h de propeno y 2,32 Ton/h de Cloruro de Hidrógeno

2º) La sulfonación de Clorobenceno origina un 20% del isómero orto y un 80% del isómero para. a) ¿De qué masa de clorobenceno 76% puro deberá partirse para obtener 1,5 kg del isómero para? b) ¿Cuánto se forma del otro isómero? c) ¿Qué volumen de solución 4 M de ácido sulfúrico se necesita? Rtas: a)2,88 Kg – b) 380 g – c) 4,87 litros

3º) ¿Cuál es el volumen de Oxígeno necesario para lograr la combustión completa de 3 kg de gas butano medido a 28ºC y 4 atm? ¿Qué presión ejercerá el dióxido de carbono formado si es recogido en un recipiente de 50 litros a 75ºC, suponiendo un rendimiento del 82%? Rtas: 2075,62 litros de Oxígeno – 96,87 atm.

4º) Se hace reaccionar 1 kg de tolueno de una pureza del 86% con 6,5 litros de una solución 7 M de ácido nítrico obteniéndose T.N.T. con un rendimiento del 78%. Plantear la ecuación igualada y determinar: a) Reactivo limitante y reactivo en exceso b) Masa de reactivo en exceso c) Masa de TNT obtenido. d) Cantidad de Moléculas de agua formadas durante la reacción. e) Cantidades de cada uno de los reactivos necesarias para obtener una tonelada de TNT. f) ¿Cuál hubiese sido el rendimiento de la reacción si se hubiesen formado 2 Kg. de TNT? Rtas: a)Limitante: Tolueno – b)1,1 Kg de HNO3 – c)1,65 Kg – d)1,31 x 10 25 moléculas – e) 604 Kg Tolueno – 2420 litros HNO3 f) 47,13 %

5º) ¿De qué masa de cada uno de los reactivos deberá partirse para obtener 1 Kg de pdodecilbencensulfonato de sodio, teniendo en cuenta que la sulfonación del alquilbenceno origina un 90 % del isómero para? Rtas: 446,16 g Benceno - 288,86 g Clorometano – 1121 g de H2SO4 - 206,19 g NaOH

6º) Se desea fabricar Gamexane (hexaclorociclohexano) a partir de la cloración de benceno para lo cual se parte de 500 ml de Benceno de una pureza del 82% (: 0,88 g/ml) y 15 litros de Cloro gaseoso medidos a 20 atm y 25 ºC . Si el rendimiento de la reacción es del 94% determine: a) Reactivo limitante y reactivo en exceso. b) Volumen de reactivo en exceso. c) Masa y cantidad de moléculas de Gamexane obtenidas. Rtas: a) R. Lte: Cloro – b) 47,48 ml – c) 1118,6 g – 2,46 x 10 24 moléculas

7º) Se procede a la combustión de 275 ml de Hexano (: 0,6548 g/ml y 78% puro) para lo cual se le inyectan 16,9 litros de Oxígeno a una presión de 15 atmósferas medidos a 18ºC. Determine a partir de estos datos si la combustión es completa, semicompleta o incompleta. Rtas: Semicompleta

8º) ¿Qué volumen de Hidrógeno medido a 95ºC y 15 atm de presión será necesario para transformar 2 kg de eteno en etano? ¿Cuál es la cantidad de etano formada si el rendimiento es del 87% y que presión ejercerá si el etano formado se almacena en un tanque de 100 litros a 20 ºC? Rtas:143,76 litros de H2 – 1867,77 g de etano – 14,94 atm

9º) ¿Qué volumen de octano medido a 30ºC y 15 atm podrá quemarse completamente si se dispone de un tanque de 250 litros que contiene Oxígeno a 25ºC y 30 atm?. Rtas: 33,33 litros

10º) Se parte de 500 ml de tolueno (:0,867 g/ml) de una pureza del 95% y se la hace reaccionar con 800 ml de una solución 5 M de ácido sulfúrico obteniéndose 306 g de ác. p-metil bencensulfónico y el resto del isómero orto. Determinar: a) ¿Cuál es el reactivo limitante? b) Masa y reactivo en exceso. c) ¿Qué porcentaje se forma de cada uno de los isómeros? Rtas: a) ác. sulfúrico – b) 43,35 g de Tolueno – c) 88,95 % ác. p-metil bencensulfónico y 11,05 % ác.o-metil bencensulfónico

Edición 2011

Prof. Lic. Pablo Andrés Manzano