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Disoluciones y estequiometría ejercicios resueltos Química 1 Bachillerato paso a paso

Publicado por

JOSE-MARIA

agosto 22, 2026

el mayo 17, 2026

Marlu Educativa · Física y Química · 1.º de Bachillerato

Disoluciones y estequiometría en 1.º de Bachillerato: ejercicios resueltos paso a paso

Concentraciones, diluciones, propiedades coligativas, gases, reacciones, reactivo limitante, pureza y rendimiento con una ruta de cálculo que permite entender y comprobar cada paso.

64 modelos desarrolladosdesde la base hasta tipo examen

13 prácticas guiadascon solución desplegable

2 simulacros10 preguntas resueltas

3 retos de transferenciaetiqueta, laboratorio y entorno

Ver índice Ir a la práctica final

Biblioteca Marlu Educativa. Revisión académica, técnica y editorial: 22/08/2026.

Cómo usarlo. Si estás empezando, sigue el orden del índice. Si preparas un examen, empieza por las siete preguntas iniciales y ve directamente al bloque que necesites repasar. No abras una solución hasta haber escrito al menos los datos, la reacción y la unidad final.

Antes de calcular

1. Antes de empezar: siete comprobaciones rápidas

Prueba estas siete decisiones sin hacer todavía una cuenta larga. Si alguna no sale, el enlace de cada bloque te lleva al punto exacto que debes repasar.

Unidades¿Convertirías 250 mL a 0,250 L antes de usar una molaridad?

Magnitud¿Distingues 20 g/L de 0,20 mol/L?

Disolución¿Sabes cuándo se conserva la cantidad de soluto?

Propiedad coligativa¿Distingues litros de disolución de kilogramos de disolvente?

Reacción¿Ajustas antes de usar una proporción?

Limitante¿Comparas moles teniendo en cuenta los coeficientes?

Orden¿Aplicarías pureza antes y rendimiento después?

Aquí vas a trabajarConcentraciones, preparación y dilución, propiedades coligativas elementales, mezclas del mismo soluto, gases como herramienta de cálculo, ajuste, relaciones masa-mol-volumen, limitante, exceso, pureza y rendimiento.

Esto llegará más adelanteEl pH, Ka y Kb, la hidrólisis, los tampones, las volumetrías, el producto de solubilidad, el equilibrio, la cinética, la termoquímica y el redox se desarrollan en 2.º de Bachillerato y PAU.

Neutralizaciones y precipitados. Aquí aparecen solo como reacciones completas para practicar estequiometría. No se estudia su equilibrio ni se calculan pH o constantes.

Sobre las propiedades coligativas. Se incluyen como ampliación habitual del bloque de disoluciones en 1.º de Bachillerato y como preparación de exámenes de curso. Su presencia en PAU no es idéntica en todas las comunidades, así que conviene seguir también la programación del centro.

Mapa de decisiones

2. Fórmulas, unidades y condiciones de uso

No hace falta memorizar una lista sin contexto. Primero identifica qué magnitud pide el problema y cuál es su denominador: litros de disolución en la molaridad, kilogramos de disolvente en la molalidad y masa total en un porcentaje en masa.

Situación	Relación	Control imprescindible
Concentración másica	$C_{\mathrm{m}}=\frac{m_{\mathrm{s}}}{V_{\mathrm{disol.}}}$	g de soluto y L de disolución
Molaridad	$M=\frac{n_{\mathrm{s}}}{V_{\mathrm{disol.}}}$	mol de soluto y L de disolución
Porcentaje en masa	$\%\ m/m=\frac{m_{\mathrm{s}}}{m_{\mathrm{disol.}}}\cdot100$	La masa total es soluto más disolvente
Porcentaje en volumen	$\%\ V/V=\frac{V_{\mathrm{s}}}{V_{\mathrm{disol.}}}\cdot100$	Volumen de soluto por 100 unidades de disolución
Porcentaje masa-volumen	$\%\ m/V=\frac{m_{\mathrm{s}}(\ \mathrm{g})}{V_{\mathrm{disol.}}(\ \mathrm{mL})}\cdot100$	Gramos de soluto por 100 mL de disolución
Dilución	$M_1V_1=M_2V_2$	Mismo soluto, sin reacción ni pérdida de materia
Densidad	$\rho=\frac{m_{\mathrm{disol.}}}{V_{\mathrm{disol.}}}$	No confundir densidad con concentración
Descenso crioscópico	$\Delta T_c=K_c\,b$	$b$ en mol de soluto por kg de disolvente
Presión osmótica	$\pi=cRT$	Temperatura absoluta y unidades coherentes con $R$
Pureza y rendimiento	$m_{\mathrm{pura}}=m_{\mathrm{muestra}}\frac{\%\,\mathrm{pureza}}{100}\qquad R=\frac{\text{cantidad real}}{\text{cantidad teórica}}\cdot100$	Pureza antes de reaccionar; rendimiento al final

Notación sin ambigüedad. En este cuaderno,

M

representa la molaridad y

M_{\mathrm{m}}

, la masa molar. Las masas atómicas se redondean a los valores escolares indicados en cada ejercicio.

Reactivo comercial con riqueza y densidad

Un HCl comercial es del 37 % en masa y tiene densidad $1,19\ \mathrm{g\,mL^{-1}}$ . Calcula su molaridad. Tomamos un litro de disolución: su masa es $1190\ \mathrm{g}$ ; de ellos, $440,3\ \mathrm{g}$ son HCl.

n(\mathrm{HCl})=\frac{440,3\ \mathrm{g}}{36,5\ \mathrm{g\,mol^{-1}}}=12,06\ \mathrm{mol}\qquad M=\frac{12,06\ \mathrm{mol}}{1,00\ \mathrm{L}}\approx12,1\ \mathrm{mol\,L^{-1}}

ResultadoLa disolución comercial es aproximadamente $12,1\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ . Es un cálculo académico; su manipulación exige material, protección y supervisión de laboratorio.

Preparar y diluir no son la misma operación

Preparar desde un sólidoSe pesa el soluto, se disuelve en una parte del disolvente, se transfiere al matraz aforado, se enjuaga el recipiente y se completa hasta la marca.

Diluir una disoluciónSe mide una alícuota con material volumétrico, se lleva al matraz y se añade disolvente hasta el volumen final. Los moles de soluto se conservan.

De la masa a la concentración

3. Concentración másica, molaridad y porcentajes

3.1 Concentración en g/L

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 1. Concentración directa

Se disuelven $12\ \mathrm{g}$ de soluto hasta obtener $300\ \mathrm{mL}$ de disolución. Calcula la concentración en g/L.

El primer control va antes de la fórmula: 300 mL son 0,300 L.

Primero pasamos el volumen a litros.

300\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,300\ \mathrm{L}

Aplicamos la fórmula.

C=\frac{m}{V}

C=\frac{12\ \mathrm{g}}{0,300\ \mathrm{L}}=40\ \mathrm{g\,L^{-1}}

Resultado

C=40\ \mathrm{g\,L^{-1}}

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 2. Masa de soluto

Una disolución tiene concentración $25\ \mathrm{g\,L^{-1}}$ . ¿Qué masa de soluto hay en $0,4\ \mathrm{L}$ ?

C=\frac{m}{V}

m=C\cdot V

m=25\cdot0,4=10\ \mathrm{g}

Resultado

m=10\ \mathrm{g}

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 3. Volumen de disolución

Una disolución tiene concentración $15\ \mathrm{g\,L^{-1}}$ . ¿Qué volumen contiene $6\ \mathrm{g}$ de soluto?

C=\frac{m}{V}

V=\frac{m}{C}

V=\frac{6}{15}=0,4\ \mathrm{L}

Resultado

V=0,4\ \mathrm{L}

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 4. Concentración con unidades pequeñas

Se disuelven $2,5\ \mathrm{g}$ de soluto en $250\ \mathrm{mL}$ de disolución. Calcula la concentración en g/L.

250\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,250\ \mathrm{L}

C=\frac{2,5\ \mathrm{g}}{0,250\ \mathrm{L}}=10\ \mathrm{g\,L^{-1}}

Resultado

C=10\ \mathrm{g\,L^{-1}}

3.2 Molaridad

La molaridad mide los moles de soluto por litro de disolución. Antes de usar la fórmula, normalmente hay que pasar la masa de soluto a moles.

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 5. Molaridad de NaCl

Calcula la molaridad de una disolución que contiene $5,85\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{NaCl}$ en $250\ \mathrm{mL}$ .

Yo separaría aquí dos cuentas. Primero, cuántos moles hay; después, en qué volumen están.

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{NaCl})=23+35,5=58,5\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

5,85\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaCl}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaCl}}{58,5\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaCl}}=0,10\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaCl}

250\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,250\ \mathrm{L}

M=\frac{n}{V}

M=\frac{0,10}{0,250}=0,40\ \mathrm{mol\,L^{-1}}

Resultado

M=0,40\ \mathrm{M}

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 6. Masa necesaria de NaOH

¿Qué masa de $\mathrm{NaOH}$ se necesita para preparar $500\ \mathrm{mL}$ de una disolución $0,20\ \mathrm{M}$ ?

500\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,500\ \mathrm{L}

n=M\cdot V

n=0,20\cdot0,500=0,10\ \mathrm{mol}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{NaOH})=23+16+1=40\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

0,10\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaOH}\cdot\frac{40\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaOH}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaOH}}=4\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaOH}

Resultado

m=4\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaOH}

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 7. Moles a partir de molaridad

¿Cuántos moles de $\mathrm{HCl}$ hay en $200\ \mathrm{mL}$ de una disolución $0,75\ \mathrm{M}$ ?

200\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,200\ \mathrm{L}

n=M\cdot V

n=0,75\cdot0,200=0,150\ \mathrm{mol}

Resultado

n=0,150\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 8. Volumen de disolución

Calcula el volumen de una disolución $0,5\ \mathrm{M}$ que contiene $0,25\ \mathrm{mol}$ de soluto.

M=\frac{n}{V}

V=\frac{n}{M}

V=\frac{0,25}{0,5}=0,5\ \mathrm{L}

Resultado

V=0,5\ \mathrm{L}

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 9. Molaridad con ácido sulfúrico

Se disuelven $9,8\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{H_2SO_4}$ hasta obtener $250\ \mathrm{mL}$ de disolución. Calcula la molaridad. Datos: $\mathrm{H}=1$ , $\mathrm{S}=32$ , $\mathrm{O}=16$ .

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{H_2SO_4})=2\cdot1+32+4\cdot16=98\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

9,8\ \mathrm{g}\ \mathrm{H_2SO_4}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2SO_4}}{98\ \mathrm{g}\ \mathrm{H_2SO_4}}=0,10\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2SO_4}

250\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,250\ \mathrm{L}

M=\frac{0,10}{0,250}=0,40\ \mathrm{M}

Resultado

M=0,40\ \mathrm{M}

3.3 Porcentajes en disoluciones

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 10. Porcentaje en masa

Una disolución contiene $20\ \mathrm{g}$ de soluto y $180\ \mathrm{g}$ de disolvente. Calcula el porcentaje en masa.

m_{\mathrm{disol.}}=20+180=200\ \mathrm{g}

\%\,\mathrm{masa}=\frac{m_{\mathrm{soluto}}}{m_{\mathrm{disol.}}}\cdot100

\%\,\mathrm{masa}=\frac{20}{200}\cdot100=10\%

Resultado

10\%

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 11. Masa de soluto con porcentaje

Una disolución de $250\ \mathrm{g}$ tiene un $12\%$ en masa de soluto. Calcula la masa de soluto.

m_{\mathrm{soluto}}=250\cdot\frac{12}{100}

m_{\mathrm{soluto}}=30\ \mathrm{g}

Resultado

m_{\mathrm{soluto}}=30\ \mathrm{g}

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 12. Masa de disolución

Una disolución tiene $15\ \mathrm{g}$ de soluto y una concentración del $5\%$ en masa. Calcula la masa total de disolución.

5=\frac{15}{m_{\mathrm{disol.}}}\cdot100

0,05=\frac{15}{m_{\mathrm{disol.}}}

m_{\mathrm{disol.}}=\frac{15}{0,05}=300\ \mathrm{g}

Resultado

m_{\mathrm{disol.}}=300\ \mathrm{g}

Conservar o sumar materia

4. Diluciones y mezclas del mismo soluto

4.1 Diluciones

En una dilución se añade disolvente. La cantidad de soluto se conserva, pero el volumen aumenta y la concentración disminuye.

M_1V_1=M_2V_2

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 13. Volumen de disolución concentrada

¿Qué volumen de una disolución $2\ \mathrm{M}$ se necesita para preparar $250\ \mathrm{mL}$ de disolución $0,4\ \mathrm{M}$ ?

Como todos los volúmenes están en mL, se pueden mantener así. Lo que no funcionaría sería mezclar mL y L.

M_1V_1=M_2V_2

2\cdot V_1=0,4\cdot250

2V_1=100

V_1=50\ \mathrm{mL}

Resultado

V_1=50\ \mathrm{mL}

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 14. Molaridad final

Se toman $25\ \mathrm{mL}$ de una disolución $1,5\ \mathrm{M}$ y se diluyen hasta $250\ \mathrm{mL}$ . Calcula la molaridad final.

M_1V_1=M_2V_2

1,5\cdot25=M_2\cdot250

37,5=250M_2

M_2=0,15\ \mathrm{M}

Resultado

M_2=0,15\ \mathrm{M}

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 15. Volumen final

Una disolución $0,8\ \mathrm{M}$ se prepara diluyendo $100\ \mathrm{mL}$ de una disolución $2\ \mathrm{M}$ . Calcula el volumen final.

M_1V_1=M_2V_2

2\cdot100=0,8\cdot V_2

200=0,8V_2

V_2=\frac{200}{0,8}=250\ \mathrm{mL}

Resultado

V_2=250\ \mathrm{mL}

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 16. Dilución de ácido

Se quieren preparar $500\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{HCl}\ 0,10\ \mathrm{M}$ a partir de $\mathrm{HCl}\ 1,0\ \mathrm{M}$ . Calcula el volumen de ácido concentrado necesario.

M_1V_1=M_2V_2

1,0\cdot V_1=0,10\cdot500

V_1=50\ \mathrm{mL}

Resultado

V_1=50\ \mathrm{mL}

Detalle importante

En diluciones se puede trabajar en mL si todos los volúmenes están en mL. Lo que no se debe hacer es mezclar mL y L en la misma ecuación sin convertir.

4.2 Mezcla de disoluciones

Cuando se mezclan disoluciones del mismo soluto, se suman los moles de soluto y también los volúmenes, siempre que el enunciado permita considerar volúmenes aditivos.

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 17. Mezcla de dos disoluciones

Se mezclan $100\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{NaCl}\ 0,50\ \mathrm{M}$ con $200\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{NaCl}\ 0,20\ \mathrm{M}$ . Calcula la molaridad final.

No promedies las molaridades sin mirar los volúmenes. Lo seguro es sumar moles y dividir entre el volumen total.

Pasamos volúmenes a litros.

100\ \mathrm{mL}=0,100\ \mathrm{L}

200\ \mathrm{mL}=0,200\ \mathrm{L}

Moles de la primera disolución.

n_1=M_1V_1=0,50\cdot0,100=0,050\ \mathrm{mol}

Moles de la segunda disolución.

n_2=M_2V_2=0,20\cdot0,200=0,040\ \mathrm{mol}

Moles totales.

n_{\mathrm{T}}=0,050+0,040=0,090\ \mathrm{mol}

Volumen total.

V_{\mathrm{T}}=0,100+0,200=0,300\ \mathrm{L}

Molaridad final.

M_{\mathrm{f}}=\frac{0,090}{0,300}=0,30\ \mathrm{M}

Resultado

M_{\mathrm{f}}=0,30\ \mathrm{M}

Ejercicio resuelto · base

Ejercicio 18. Mezcla con distinta concentración

Se mezclan $250\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{HCl}\ 0,10\ \mathrm{M}$ con $250\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{HCl}\ 0,30\ \mathrm{M}$ . Calcula la molaridad final.

250\ \mathrm{mL}=0,250\ \mathrm{L}

n_1=0,10\cdot0,250=0,025\ \mathrm{mol}

n_2=0,30\cdot0,250=0,075\ \mathrm{mol}

n_{\mathrm{T}}=0,025+0,075=0,100\ \mathrm{mol}

V_{\mathrm{T}}=0,250+0,250=0,500\ \mathrm{L}

M_{\mathrm{f}}=\frac{0,100}{0,500}=0,20\ \mathrm{M}

Resultado

M_{\mathrm{f}}=0,20\ \mathrm{M}

El número de partículas importa

5. Propiedades coligativas: anticongelante y presión osmótica

Estas propiedades dependen del número de partículas de soluto presentes, no de su identidad química. En los ejercicios de 1.º suele suponerse una disolución ideal, diluida y con un soluto no electrolito, de modo que el factor de van ’t Hoff es $i=1$ .

Descenso crioscópico

\Delta T_c=K_c b

, donde

b

es la molalidad en mol de soluto por kg de disolvente. Después se calcula

T_{\mathrm{c,disol.}}=T_{\mathrm{c,puro}}-\Delta T_c

Presión osmótica

\pi=cRT

, con la temperatura en kelvin. Si se usa

R=0,082057\ \mathrm{L\,atm\,mol^{-1}\,K^{-1}}

, la presión se obtiene en atm.

Dos constantes con la misma letra. Aquí $K_c$ significa constante crioscópica del disolvente. No es la constante de equilibrio $K_c$ , que pertenece al bloque de equilibrio de 2.º de Bachillerato.

Tipo examen de 1.º · descenso crioscópico

Modelo coligativo 1. Temperatura de congelación de un anticongelante

Se disuelven $186\ \mathrm{g}$ de etilenglicol, $\mathrm{C_2H_6\mathrm{O_2}}$ , en $1,50\ \mathrm{kg}$ de agua. Calcula la temperatura de congelación. Datos: $M_{\mathrm{m}}=62,1\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ , $K_c=1,86\ \mathrm{K\,kg\,mol^{-1}}$ y temperatura de congelación del agua pura $0,00\ ^\circ\mathrm{C}$ .

Aquí no se divide entre el volumen de disolución. La molalidad utiliza kilogramos de disolvente.

1. Moles de etilenglicol.

n=\frac{186\ \mathrm{g}}{62,1\ \mathrm{g\,mol^{-1}}}=2,995\ \mathrm{mol}

2. Molalidad.

b=\frac{2,995\ \mathrm{mol}}{1,50\ \mathrm{kg}}=1,997\ \mathrm{mol\,kg^{-1}}

3. Descenso de la temperatura y valor final.

\Delta T_c=K_c b=1,86\cdot1,997=3,71\ \mathrm{K}

T_{\mathrm{c,disol.}}=0,00-3,71=-3,71\ ^\circ\mathrm{C}

ResultadoLa disolución congela aproximadamente a $-3,71\ ^\circ\mathrm{C}$ . El signo negativo es coherente: el soluto rebaja la temperatura de congelación.

Tipo examen de 1.º · anticongelante

Modelo coligativo 2. Masa necesaria para alcanzar una temperatura

¿Qué masa de etilenglicol hay que disolver, según el modelo ideal, en $3,00\ \mathrm{kg}$ de agua para que la mezcla congele a $-10,0\ ^\circ\mathrm{C}$ ? Datos: $M_{\mathrm{m}}=62,1\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ y $K_c=1,86\ \mathrm{K\,kg\,mol^{-1}}$ .

1. Descenso necesario y molalidad.

\Delta T_c=0,0-(-10,0)=10,0\ \mathrm{K}

b=\frac{\Delta T_c}{K_c}=\frac{10,0}{1,86}=5,376\ \mathrm{mol\,kg^{-1}}

2. Moles y masa de soluto.

n=b\,m_{\mathrm{disolvente}}=5,376\cdot3,00=16,13\ \mathrm{mol}

m_{\mathrm{s}}=nM_{\mathrm{m}}=16,13\cdot62,1=1,002\cdot10^3\ \mathrm{g}

ResultadoEl cálculo escolar da aproximadamente $1,00\ \mathrm{kg}$ de etilenglicol. Es una aproximación ideal; para un vehículo real se emplean las proporciones y curvas del fabricante.

Tipo examen de 1.º · presión osmótica

Modelo coligativo 3. Presión osmótica de una disolución de glucosa

Calcula la presión osmótica de una disolución acuosa de glucosa $0,150\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ a $25,0\ ^\circ\mathrm{C}$ . Usa $R=0,082057\ \mathrm{L\,atm\,mol^{-1}\,K^{-1}}$ .

Antes de sustituir, convierte la temperatura: $25,0\ ^\circ\mathrm{C}=298,15\ \mathrm{K}$ .

Modelo y sustitucion. La glucosa no se disocia en el modelo del ejercicio, por tanto $i=1$ .

\pi=cRT=0,150\cdot0,082057\cdot298,15=3,67\ \mathrm{atm}

3,67\ \mathrm{atm}\approx3,72\cdot10^5\ \mathrm{Pa}

ResultadoLa presión osmótica es $3,67\ \mathrm{atm}$ , aproximadamente $3,72\cdot10^5\ \mathrm{Pa}$ .

Tipo examen de 1.º · masa molar

Modelo coligativo 4. Masa molar a partir de la presión osmótica

Una muestra de $2,50\ \mathrm{g}$ de un soluto no electrolito se disuelve hasta completar $0,500\ \mathrm{L}$ . A $25,0\ ^\circ\mathrm{C}$ , la presión osmótica es $0,246\ \mathrm{atm}$ . Calcula la masa molar.

1. Cantidad de sustancia.

n=\frac{\pi V}{RT}=\frac{0,246\cdot0,500}{0,082057\cdot298,15}=5,03\cdot10^{-3}\ \mathrm{mol}

2. Masa molar.

M_{\mathrm{m}}=\frac{m}{n}=\frac{2,50\ \mathrm{g}}{5,03\cdot10^{-3}\ \mathrm{mol}}=497\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

ResultadoLa masa molar del soluto es aproximadamente $4,97\cdot10^2\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Al sustituirla en $\pi=\frac{m}{M_{\mathrm{m}}V}RT$ , se recuperan los $0,246\ \mathrm{atm}$ del enunciado.

Un procedimiento que se puede comprobar

6. Método estequiométrico y ajuste de reacciones

Una ecuación ajustada no relaciona gramos: relaciona partículas y, en el laboratorio, moles. Por eso la unidad inicial se convierte antes de usar los coeficientes.

1. AjustarConserva cada elemento.

2. Pasar a molesMasa, disolución o gas.

3. Usar coeficientesRelación molar correcta.

4. Volver a la unidadg, L, mol o concentración.

Comprobación de diez segundos. Las unidades intermedias deben cancelarse. Si al final se piden gramos y queda mol/L, la cadena está incompleta.

6.1 Ajustar antes de calcular

Ajuste previo

Ejercicio 19. Combustión del metano

Ajusta la reacción:

\mathrm{CH_4}+\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}+\mathrm{H_2O}

Carbono ya está ajustado.

Hidrógeno: en $\mathrm{CH_4}$ hay 4 H. Colocamos 2 delante del agua.

\mathrm{CH_4}+\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O}

Oxígeno a la derecha:

\mathrm{CO_2}=2O

2\mathrm{H_2O}=2O

Total de oxígenos a la derecha: 4. Colocamos 2 delante de $\mathrm{O_2}$ .

\mathrm{CH_4}+2\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O}

Resultado

\mathrm{CH_4}+2\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O}

Ajuste previo

Ejercicio 20. Oxidación del hierro

Ajusta:

\mathrm{Fe}+\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{Fe_2O_3}

Colocamos 2 delante de $\mathrm{Fe_2O_3}$ .

\mathrm{Fe}+\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{Fe_2O_3}

A la derecha hay 4 átomos de hierro y 6 de oxígeno.

4\mathrm{Fe}+3\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{Fe_2O_3}

Resultado

4\mathrm{Fe}+3\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{Fe_2O_3}

Ajuste previo

Ejercicio 21. Descomposición del carbonato cálcico

Ajusta:

\mathrm{CaCO_3}\rightarrow \mathrm{CaO}+\mathrm{CO_2}

Contamos átomos.

Izquierda: 1 Ca, 1 C, 3 O.

Derecha: $\mathrm{CaO}$ aporta 1 Ca y 1 O. $\mathrm{CO_2}$ aporta 1 C y 2 O. Total 3 O.

Ya está ajustada.

Resultado

\mathrm{CaCO_3}\rightarrow \mathrm{CaO}+\mathrm{CO_2}

Ajuste previo

Ejercicio 22. Formación de amoniaco

Ajusta:

\mathrm{N_2}+\mathrm{H_2}\rightarrow \mathrm{NH_3}

Colocamos 2 delante de $\mathrm{NH_3}$ para ajustar nitrógeno.

\mathrm{N_2}+\mathrm{H_2}\rightarrow2\mathrm{NH_3}

A la derecha hay 6 H, por tanto colocamos 3 delante de $\mathrm{H_2}$ .

\mathrm{N_2}+3\mathrm{H_2}\rightarrow2\mathrm{NH_3}

Resultado

\mathrm{N_2}+3\mathrm{H_2}\rightarrow2\mathrm{NH_3}

Masa, moles y volumen

7. Estequiometría directa y gases

7.1 Relaciones directas entre reactivos y productos

Ejercicio resuelto · estequiometría directa

Ejercicio 23. Gramos de CO2 al quemar metano

Calcula los gramos de $\mathrm{CO_2}$ producidos al quemar $8\ \mathrm{g}$ de metano.

\mathrm{CH_4}+2\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CH_4})=16\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CO_2})=44\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

8\ \mathrm{g}\ \mathrm{CH_4}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CH_4}}{16\ \mathrm{g}\ \mathrm{CH_4}}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CH_4}}\cdot\frac{44\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}

=22\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}

Resultado

m=22\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}

Ejercicio resuelto · estequiometría directa

Ejercicio 24. Oxígeno necesario para quemar metano

Calcula la masa de $\mathrm{O_2}$ necesaria para quemar $16\ \mathrm{g}$ de metano.

\mathrm{CH_4}+2\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CH_4})=16\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{O_2})=32\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

16\ \mathrm{g}\ \mathrm{CH_4}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CH_4}}{16\ \mathrm{g}\ \mathrm{CH_4}}\cdot\frac{2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CH_4}}\cdot\frac{32\ \mathrm{g}\ \mathrm{O_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}}

=64\ \mathrm{g}\ \mathrm{O_2}

Resultado

m=64\ \mathrm{g}\ \mathrm{O_2}

Ejercicio resuelto · estequiometría directa

Ejercicio 25. Descomposición del carbonato cálcico

Calcula los gramos de $\mathrm{CaO}$ obtenidos al descomponer $50\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{CaCO_3}$ .

\mathrm{CaCO_3}\rightarrow \mathrm{CaO}+\mathrm{CO_2}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CaCO_3})=40+12+3\cdot16=100\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CaO})=40+16=56\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

50\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}{100\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaO}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}\cdot\frac{56\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaO}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaO}}

=28\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaO}

Resultado

m=28\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaO}

Ejercicio resuelto · estequiometría directa

Ejercicio 26. Formación de óxido de aluminio

Calcula los gramos de $\mathrm{Al_2O_3}$ obtenidos al reaccionar $27\ \mathrm{g}$ de aluminio.

4\mathrm{Al}+3\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{Al_2O_3}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{Al})=27\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{Al_2O_3})=2\cdot27+3\cdot16=102\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

27\ \mathrm{g}\ \mathrm{Al}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{Al}}{27\ \mathrm{g}\ \mathrm{Al}}\cdot\frac{2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{Al_2O_3}}{4\ \mathrm{mol}\ \mathrm{Al}}\cdot\frac{102\ \mathrm{g}\ \mathrm{Al_2O_3}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{Al_2O_3}}

=51\ \mathrm{g}\ \mathrm{Al_2O_3}

Resultado

m=51\ \mathrm{g}\ \mathrm{Al_2O_3}

Ejercicio resuelto · estequiometría directa

Ejercicio 27. Amoniaco producido

Calcula los gramos de $\mathrm{NH_3}$ que se obtienen al reaccionar $6\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{H_2}$ , suponiendo exceso de nitrógeno.

\mathrm{N_2}+3\mathrm{H_2}\rightarrow2\mathrm{NH_3}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{H_2})=2\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{NH_3})=14+3\cdot1=17\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

6\ \mathrm{g}\ \mathrm{H_2}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2}}{2\ \mathrm{g}\ \mathrm{H_2}}\cdot\frac{2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NH_3}}{3\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2}}\cdot\frac{17\ \mathrm{g}\ \mathrm{NH_3}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NH_3}}

=34\ \mathrm{g}\ \mathrm{NH_3}

Resultado

m=34\ \mathrm{g}\ \mathrm{NH_3}

Qué significa CNPT en este cuaderno. Se adopta

0\ ^\circ\mathrm{C}

1\ \mathrm{atm}

, para las que

V_{\mathrm{m}}\approx22,4\ \mathrm{L\,mol^{-1}}

. Si el enunciado usa 1 bar, otra temperatura o cualquier presión distinta, hay que aplicar

PV=nRT

; no se debe imponer 22,4 L/mol.

Puente con gases ideales fuera de CNPT

Al descomponer $10,0\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{CaCO_3}$ se forman $0,100\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{CO_2}$ . A $20\ ^\circ\mathrm{C}$ y $0,95\ \mathrm{atm}$ :

V=\frac{nRT}{P}=\frac{0,100\cdot0,082057\cdot293,15}{0,95}\approx2,53\ \mathrm{L}

ResultadoEl gas ocupa aproximadamente $2,53\ \mathrm{L}$ . La teoría completa, con todos los cambios de presión, volumen y temperatura, se trabaja en la guía de leyes de los gases.

7.2 Gases en condiciones normales

En condiciones normales de presión y temperatura, se suele usar:

1\ \mathrm{mol\ de\ gas}=22,4\ \mathrm{L}

Ejercicio resuelto · estequiometría directa

Ejercicio 28. Litros de CO2 en CNPT

Calcula los litros de $\mathrm{CO_2}$ en CNPT obtenidos al quemar $16\ \mathrm{g}$ de metano.

\mathrm{CH_4}+2\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O}

16\ \mathrm{g}\ \mathrm{CH_4}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CH_4}}{16\ \mathrm{g}\ \mathrm{CH_4}}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CH_4}}\cdot\frac{22,4\ \mathrm{L}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}

=22,4\ \mathrm{L}\ \mathrm{CO_2}

Resultado

V=22,4\ \mathrm{L}\ \mathrm{CO_2}

Ejercicio resuelto · estequiometría directa

Ejercicio 29. Litros de oxígeno necesarios

Calcula el volumen de $\mathrm{O_2}$ en CNPT necesario para quemar $8\ \mathrm{g}$ de metano.

\mathrm{CH_4}+2\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O}

8\ \mathrm{g}\ \mathrm{CH_4}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CH_4}}{16\ \mathrm{g}\ \mathrm{CH_4}}\cdot\frac{2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CH_4}}\cdot\frac{22,4\ \mathrm{L}\ \mathrm{O_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}}

=22,4\ \mathrm{L}\ \mathrm{O_2}

Resultado

V=22,4\ \mathrm{L}\ \mathrm{O_2}

Ejercicio resuelto · estequiometría directa

Ejercicio 30. Masa de gas a partir de volumen

Calcula la masa de $\mathrm{CO_2}$ correspondiente a $11,2\ \mathrm{L}$ en CNPT.

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CO_2})=44\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

11,2\ \mathrm{L}\ \mathrm{CO_2}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}{22,4\ \mathrm{L}\ \mathrm{CO_2}}\cdot\frac{44\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}

=22\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}

Resultado

m=22\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}

Decidir antes de sustituir

8. Reactivo limitante, pureza y rendimiento

8.1 Reactivo limitante y producto formado

El reactivo limitante es el que se consume primero. Determina la cantidad máxima de producto que puede formarse.

Ejercicio resuelto · decisión y control

Ejercicio 31. Reactivo limitante con moles

Se mezclan $4\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{H_2}$ con $1\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{O_2}$ . Determina el reactivo limitante.

2\mathrm{H_2}+\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{H_2O}

Una comparación limpia consiste en dividir cada cantidad de moles entre su coeficiente estequiométrico. El menor cociente señala el limitante.

La reacción indica:

2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2}\rightarrow1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}

Para $4\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{H_2}$ se necesitarían:

4\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}}{2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2}}=2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}

Solo hay $1\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{O_2}$ .

Resultado

El reactivo limitante es $\mathrm{O_2}$ .

Ejercicio resuelto · decisión y control

Ejercicio 32. Reactivo limitante con gramos

Se mezclan $10\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{H_2}$ con $32\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{O_2}$ . Determina el reactivo limitante.

2\mathrm{H_2}+\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{H_2O}

10\ \mathrm{g}\ \mathrm{H_2}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2}}{2\ \mathrm{g}\ \mathrm{H_2}}=5\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2}

32\ \mathrm{g}\ \mathrm{O_2}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}}{32\ \mathrm{g}\ \mathrm{O_2}}=1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}

Con $1\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{O_2}$ reaccionan:

1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}\cdot\frac{2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}}=2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2}

Hay $5\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{H_2}$ , por tanto sobra hidrógeno.

Resultado

El reactivo limitante es $\mathrm{O_2}$ .

Ejercicio resuelto · decisión y control

Ejercicio 33. Producto formado con limitante

Con los datos del ejercicio anterior, calcula los gramos de agua formados.

Usamos el reactivo limitante, que es $\mathrm{O_2}$ .

1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}\cdot\frac{2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2O}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}}\cdot\frac{18\ \mathrm{g}\ \mathrm{H_2O}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2O}}=36\ \mathrm{g}\ \mathrm{H_2O}

Resultado

m=36\ \mathrm{g}\ \mathrm{H_2O}

Ejercicio resuelto · decisión y control

Ejercicio 34. Limitante con carbono y oxígeno

Se mezclan $12\ \mathrm{g}$ de carbono con $16\ \mathrm{g}$ de oxígeno para formar dióxido de carbono. Determina el reactivo limitante.

\mathrm{C}+\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}

12\ \mathrm{g}\ \mathrm{C}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{C}}{12\ \mathrm{g}\ \mathrm{C}}=1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{C}

16\ \mathrm{g}\ \mathrm{O_2}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}}{32\ \mathrm{g}\ \mathrm{O_2}}=0,5\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}

La reacción exige proporción 1 a 1.

Para $1\ \mathrm{mol}$ de carbono haría falta $1\ \mathrm{mol}$ de oxígeno, pero solo hay $0,5\ \mathrm{mol}$ .

Resultado

El reactivo limitante es $\mathrm{O_2}$ .

Ejercicio resuelto · decisión y control

Ejercicio 35. Masa de CO2 con limitante

Con los datos anteriores, calcula la masa de $\mathrm{CO_2}$ formada.

0,5\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}}\cdot\frac{44\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}=22\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}

Resultado

m=22\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}

8.2 Pureza de una muestra

Cuando una muestra no es pura, primero hay que calcular cuánta sustancia útil contiene realmente.

Ejercicio resuelto · decisión y control

Ejercicio 36. Masa real de sustancia pura

Una muestra de $100\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{CaCO_3}$ tiene una pureza del $80\%$ . Calcula la masa real de $\mathrm{CaCO_3}$ .

100\ \mathrm{g\ de\ muestra}\cdot\frac{80\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}}{100\ \mathrm{g\ de\ muestra}}=80\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}

Resultado

m=80\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}

Ejercicio resuelto · decisión y control

Ejercicio 37. CO2 producido desde una muestra impura

Con la muestra anterior, calcula los gramos de $\mathrm{CO_2}$ producidos.

\mathrm{CaCO_3}\rightarrow \mathrm{CaO}+\mathrm{CO_2}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CaCO_3})=100\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CO_2})=44\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

80\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}{100\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}\cdot\frac{44\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}

=35,2\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}

Resultado

m=35,2\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}

Ejercicio resuelto · decisión y control

Ejercicio 38. Pureza a partir de masa útil

Una muestra de $50\ \mathrm{g}$ contiene $40\ \mathrm{g}$ de sustancia pura. Calcula su pureza.

\%\,\mathrm{pureza}=\frac{m_{\mathrm{pura}}}{m_{\mathrm{muestra}}}\cdot100

\%\,\mathrm{pureza}=\frac{40}{50}\cdot100=80\%

Resultado

80\%

8.3 Rendimiento real de una reacción

El rendimiento compara la cantidad real obtenida con la cantidad teórica que se debería obtener.

R=\frac{m_{\mathrm{real}}}{m_{\mathrm{teórica}}}\cdot100

Ejercicio resuelto · decisión y control

Ejercicio 39. Rendimiento de una reacción

Una reacción debería producir $60\ \mathrm{g}$ de producto, pero solo se obtienen $48\ \mathrm{g}$ . Calcula el rendimiento.

R=\frac{48}{60}\cdot100

R=80\%

Resultado

R=80\%

Ejercicio resuelto · decisión y control

Ejercicio 40. Masa real obtenida

Si el rendimiento de una reacción es del $75\%$ y la masa teórica es $40\ \mathrm{g}$ , calcula la masa real obtenida.

m_{\mathrm{real}}=40\cdot\frac{75}{100}

m_{\mathrm{real}}=30\ \mathrm{g}

Resultado

m_{\mathrm{real}}=30\ \mathrm{g}

Ejercicio resuelto · decisión y control

Ejercicio 41. Rendimiento aplicado a estequiometría

Al descomponer $100\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{CaCO_3}$ , el rendimiento de la reacción es del $80\%$ . Calcula la masa real de $\mathrm{CO_2}$ obtenida.

\mathrm{CaCO_3}\rightarrow \mathrm{CaO}+\mathrm{CO_2}

Primero calculamos la masa teórica de $\mathrm{CO_2}$ .

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CaCO_3})=100\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CO_2})=44\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

100\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}{100\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}\cdot\frac{44\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}=44\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}

Aplicamos el rendimiento.

m_{\mathrm{real}}=44\cdot\frac{80}{100}=35,2\ \mathrm{g}

Resultado

m_{\mathrm{real}}=35,2\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}

Varios pasos, un solo hilo

9. Modelos combinados de disoluciones y reacción

En estos problemas no se anuncia la fórmula que toca. La dificultad está en ordenar las conversiones sin mezclar una dilución con una reacción.

Ejercicios 42-50 · modelos combinados

En estos ejercicios se mezclan varios pasos. Son los que más ayudan a preparar un examen real, porque obligan a decidir el orden correcto antes de calcular.

Modelo combinado

Ejercicio 42. Estequiometría con disolución de HCl

El carbonato de calcio reacciona con ácido clorhídrico según:

\mathrm{CaCO_3}+2\mathrm{HCl}\rightarrow \mathrm{CaCl_2}+\mathrm{CO_2}+\mathrm{H_2O}

Aquí la molaridad no es el final: sirve para convertir el volumen de ácido en moles que entran en la reacción.

Calcula los gramos de $\mathrm{CaCO_3}$ que reaccionan con $250\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{HCl}\ 0,40\ \mathrm{M}$ .

Primero pasamos el volumen de ácido a litros.

250\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,250\ \mathrm{L}

Calculamos los moles de $\mathrm{HCl}$ .

n=M\cdot V

n(\mathrm{HCl})=0,40\cdot0,250=0,100\ \mathrm{mol}

Usamos la relación estequiométrica.

0,100\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}{2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}}=0,050\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}

Calculamos la masa molar del carbonato de calcio.

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CaCO_3})=40+12+3\cdot16=100\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

Pasamos moles a gramos.

0,050\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}\cdot\frac{100\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}=5,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}

Resultado

m=5,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}

Modelo combinado

Ejercicio 43. Volumen de CO2 producido con HCl

Con los datos del ejercicio anterior, calcula el volumen de $\mathrm{CO_2}$ obtenido en CNPT.

Del ejercicio anterior teníamos:

n(\mathrm{HCl})=0,100\ \mathrm{mol}

La reacción indica:

2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}\rightarrow1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}

Calculamos los moles de dióxido de carbono.

0,100\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}{2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}}=0,050\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}

En CNPT:

1\ \mathrm{mol\ de\ gas}=22,4\ \mathrm{L}

0,050\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}\cdot\frac{22,4\ \mathrm{L}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}=1,12\ \mathrm{L}\ \mathrm{CO_2}

Resultado

V=1,12\ \mathrm{L}\ \mathrm{CO_2}

Modelo combinado

Ejercicio 44. Disolución y reactivo limitante

Se mezclan $100\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{NaOH}\ 0,50\ \mathrm{M}$ con $200\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{HCl}\ 0,20\ \mathrm{M}$ .

\mathrm{NaOH}+\mathrm{HCl}\rightarrow \mathrm{NaCl}+\mathrm{H_2O}

Determina el reactivo limitante.

Moles de $\mathrm{NaOH}$ :

100\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,100\ \mathrm{L}

n(\mathrm{NaOH})=0,50\cdot0,100=0,050\ \mathrm{mol}

Moles de $\mathrm{HCl}$ :

200\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,200\ \mathrm{L}

n(\mathrm{HCl})=0,20\cdot0,200=0,040\ \mathrm{mol}

La proporción de la reacción es 1 a 1.

1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaOH}\rightarrow1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}

Como hay menos moles de $\mathrm{HCl}$ , el ácido se consume primero.

Resultado

El reactivo limitante es $\mathrm{HCl}$ .

Modelo combinado

Ejercicio 45. Masa de sal formada

Con los datos del ejercicio anterior, calcula la masa de $\mathrm{NaCl}$ formada.

Usamos el reactivo limitante.

n(\mathrm{HCl})=0,040\ \mathrm{mol}

La proporción es:

1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}\rightarrow1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaCl}

n(\mathrm{NaCl})=0,040\ \mathrm{mol}

Masa molar del cloruro de sodio:

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{NaCl})=23+35,5=58,5\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

0,040\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaCl}\cdot\frac{58,5\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaCl}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaCl}}=2,34\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaCl}

Resultado

m=2,34\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaCl}

Modelo combinado

Ejercicio 46. Neutralización con ácido sulfúrico

Calcula los moles de $\mathrm{NaOH}$ necesarios para neutralizar $100\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{H_2SO_4}\ 0,25\ \mathrm{M}$ .

\mathrm{H_2SO_4}+2\mathrm{NaOH}\rightarrow \mathrm{Na_2SO_4}+2\mathrm{H_2O}

Pasamos el volumen a litros.

100\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,100\ \mathrm{L}

Calculamos moles de ácido sulfúrico.

n(\mathrm{H_2SO_4})=M\cdot V

n(\mathrm{H_2SO_4})=0,25\cdot0,100=0,025\ \mathrm{mol}

La ecuación indica:

1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2SO_4}\rightarrow2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaOH}

0,025\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2SO_4}\cdot\frac{2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaOH}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2SO_4}}=0,050\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaOH}

Resultado

n=0,050\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaOH}

Modelo combinado

Ejercicio 47. Masa de NaOH para neutralizar ácido sulfúrico

Con los datos del ejercicio anterior, calcula la masa de $\mathrm{NaOH}$ necesaria.

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{NaOH})=23+16+1=40\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

0,050\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaOH}\cdot\frac{40\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaOH}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaOH}}=2,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaOH}

Resultado

m=2,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaOH}

Modelo combinado

Ejercicio 48. Estequiometría con pureza y disolución

Una muestra de $\mathrm{CaCO_3}$ de $10,0\ \mathrm{g}$ tiene una pureza del $80\%$ . Reacciona con exceso de $\mathrm{HCl}$ . Calcula los litros de $\mathrm{CO_2}$ obtenidos en CNPT.

\mathrm{CaCO_3}+2\mathrm{HCl}\rightarrow \mathrm{CaCl_2}+\mathrm{CO_2}+\mathrm{H_2O}

El orden no se puede intercambiar: muestra a sustancia pura, sustancia pura a moles y, solo entonces, reacción.

Primero calculamos la masa real de $\mathrm{CaCO_3}$ .

10,0\ \mathrm{g\ de\ muestra}\cdot\frac{80\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}}{100\ \mathrm{g\ de\ muestra}}=8,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}

Pasamos a moles.

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CaCO_3})=100\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

8,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}{100\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}}=0,080\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}

La relación con $\mathrm{CO_2}$ es 1 a 1.

0,080\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}=0,080\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}

Pasamos a litros en CNPT.

0,080\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}\cdot\frac{22,4\ \mathrm{L}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}=1,792\ \mathrm{L}\ \mathrm{CO_2}

Resultado

V=1,792\ \mathrm{L}\ \mathrm{CO_2}

Modelo combinado

Ejercicio 49. Estequiometría con rendimiento

Al descomponer $50,0\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{CaCO_3}$ , el rendimiento es del $75\%$ . Calcula la masa real de $\mathrm{CaO}$ obtenida.

\mathrm{CaCO_3}\rightarrow \mathrm{CaO}+\mathrm{CO_2}

Primero calculamos la masa teórica de $\mathrm{CaO}$ .

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CaCO_3})=100\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CaO})=40+16=56\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

50,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}{100\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaO}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}\cdot\frac{56\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaO}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaO}}

=28,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaO}

Aplicamos el rendimiento.

m_{\mathrm{real}}=28,0\cdot\frac{75}{100}=21,0\ \mathrm{g}

Resultado

m_{\mathrm{real}}=21,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaO}

Modelo combinado

Ejercicio 50. Mezcla de disoluciones con reacción

Se mezclan $150\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{HCl}\ 0,20\ \mathrm{M}$ con $100\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{NaOH}\ 0,25\ \mathrm{M}$ .

\mathrm{HCl}+\mathrm{NaOH}\rightarrow \mathrm{NaCl}+\mathrm{H_2O}

Determina qué reactivo sobra y cuántos moles sobran.

Moles de ácido:

150\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,150\ \mathrm{L}

n(\mathrm{HCl})=0,20\cdot0,150=0,030\ \mathrm{mol}

Moles de base:

100\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,100\ \mathrm{L}

n(\mathrm{NaOH})=0,25\cdot0,100=0,025\ \mathrm{mol}

La proporción es 1 a 1. Reaccionan $0,025\ \mathrm{mol}$ de cada uno.

Sobra ácido clorhídrico.

n_{\mathrm{sobrante}}=0,030-0,025=0,005\ \mathrm{mol}

Resultado

Sobra $\mathrm{HCl}$ .

n_{\mathrm{sobrante}}=0,005\ \mathrm{mol}

Entrenamiento con criterio

10. Diez problemas tipo examen

Intenta escribir primero la ruta de unidades. En examen suele ahorrar más tiempo un planteamiento limpio que empezar a operar deprisa.

Ejercicios 51-60 · nivel alto

Estos ejercicios están pensados para repasar justo los modelos que más suelen aparecer cuando se combinan disoluciones, reacciones químicas y cálculos estequiométricos.

Tipo examen · nivel alto

Ejercicio 51. Masa de precipitado formado

Se mezclan $100\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{AgNO_3}\ 0,20\ \mathrm{M}$ con exceso de $\mathrm{NaCl}$ . La reacción es:

\mathrm{AgNO_3}+\mathrm{NaCl}\rightarrow \mathrm{AgCl}+\mathrm{NaNO_3}

Se supone precipitación completa y NaCl en exceso. El equilibrio de solubilidad y el producto de solubilidad pertenecen a 2.º de Bachillerato.

Calcula la masa de $\mathrm{AgCl}$ formada. Datos: $\mathrm{Ag}=108$ , $\mathrm{Cl}=35,5$ .

Pasamos el volumen a litros.

100\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,100\ \mathrm{L}

Calculamos los moles de nitrato de plata.

n(\mathrm{AgNO_3})=M\cdot V

n(\mathrm{AgNO_3})=0,20\cdot0,100=0,020\ \mathrm{mol}

La reacción está ajustada 1 a 1.

0,020\ \mathrm{mol}\ \mathrm{AgNO_3}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{AgCl}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{AgNO_3}}=0,020\ \mathrm{mol}\ \mathrm{AgCl}

Masa molar del cloruro de plata.

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{AgCl})=108+35,5=143,5\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

0,020\ \mathrm{mol}\ \mathrm{AgCl}\cdot\frac{143,5\ \mathrm{g}\ \mathrm{AgCl}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{AgCl}}=2,87\ \mathrm{g}\ \mathrm{AgCl}

Resultado

m=2,87\ \mathrm{g}\ \mathrm{AgCl}

Tipo examen · nivel alto

Ejercicio 52. Volumen de ácido necesario

Calcula qué volumen de $\mathrm{HCl}\ 0,50\ \mathrm{M}$ se necesita para neutralizar $2,0\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{NaOH}$ .

\mathrm{HCl}+\mathrm{NaOH}\rightarrow \mathrm{NaCl}+\mathrm{H_2O}

Masa molar del hidróxido de sodio.

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{NaOH})=23+16+1=40\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

Pasamos la masa de $\mathrm{NaOH}$ a moles.

2,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaOH}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaOH}}{40\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaOH}}=0,050\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaOH}

La reacción es 1 a 1.

0,050\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaOH}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaOH}}=0,050\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}

Usamos la molaridad para calcular el volumen.

M=\frac{n}{V}

V=\frac{n}{M}

V=\frac{0,050}{0,50}=0,100\ \mathrm{L}

0,100\ \mathrm{L}\cdot\frac{1000\ \mathrm{mL}}{1\ \mathrm{L}}=100\ \mathrm{mL}

Resultado

V=100\ \mathrm{mL}\ de\ \mathrm{HCl}

Tipo examen · nivel alto

Ejercicio 53. Molaridad a partir de masa

Se disuelven $4,0\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{NaOH}$ en agua hasta obtener $250\ \mathrm{mL}$ de disolución. Calcula la molaridad de la disolución.

Masa molar.

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{NaOH})=40\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

Pasamos gramos a moles.

4,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaOH}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaOH}}{40\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaOH}}=0,100\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaOH}

Pasamos el volumen a litros.

250\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,250\ \mathrm{L}

Calculamos la molaridad.

M=\frac{0,100}{0,250}=0,400\ \mathrm{M}

Resultado

M=0,400\ \mathrm{M}

Tipo examen · nivel alto

Ejercicio 54. Reacción con ácido y carbonato

Una muestra de $\mathrm{CaCO_3}$ reacciona con $\mathrm{HCl}$ según:

\mathrm{CaCO_3}+2\mathrm{HCl}\rightarrow \mathrm{CaCl_2}+\mathrm{CO_2}+\mathrm{H_2O}

Calcula la masa de $\mathrm{CaCO_3}$ que reacciona con $100\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{HCl}\ 1,0\ \mathrm{M}$ .

Moles de $\mathrm{HCl}$ .

100\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,100\ \mathrm{L}

n(\mathrm{HCl})=1,0\cdot0,100=0,100\ \mathrm{mol}

Relación molar.

0,100\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}{2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}}=0,050\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}

Masa molar del carbonato de calcio.

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CaCO_3})=40+12+3\cdot16=100\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

0,050\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}\cdot\frac{100\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}=5,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}

Resultado

m=5,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}

Tipo examen · nivel alto

Ejercicio 55. Estequiometría con disolución y rendimiento

Se hacen reaccionar $200\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{HCl}\ 0,50\ \mathrm{M}$ con exceso de $\mathrm{CaCO_3}$ . Si el rendimiento es del $80\%$ , calcula el volumen real de $\mathrm{CO_2}$ obtenido en CNPT.

\mathrm{CaCO_3}+2\mathrm{HCl}\rightarrow \mathrm{CaCl_2}+\mathrm{CO_2}+\mathrm{H_2O}

Calcula primero el volumen teórico. El rendimiento se aplica al final, nunca a los moles iniciales de HCl.

Calculamos los moles de $\mathrm{HCl}$ .

200\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,200\ \mathrm{L}

n(\mathrm{HCl})=0,50\cdot0,200=0,100\ \mathrm{mol}

Relación estequiométrica.

0,100\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}{2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}}=0,050\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}

Volumen teórico en CNPT.

0,050\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}\cdot\frac{22,4\ \mathrm{L}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}=1,12\ \mathrm{L}\ \mathrm{CO_2}

Aplicamos el rendimiento.

V_{\mathrm{real}}=1,12\cdot\frac{80}{100}=0,896\ \mathrm{L}

Resultado

V_{\mathrm{real}}=0,896\ \mathrm{L}\ \mathrm{CO_2}

Tipo examen · nivel alto

Ejercicio 56. Moles de sal tras una neutralización completa

Se mezclan $100\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{HCl}\ 0,20\ \mathrm{M}$ con $100\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{NaOH}\ 0,20\ \mathrm{M}$ . Calcula los moles de sal formados.

\mathrm{HCl}+\mathrm{NaOH}\rightarrow \mathrm{NaCl}+\mathrm{H_2O}

Moles de ácido.

100\ \mathrm{mL}=0,100\ \mathrm{L}

n(\mathrm{HCl})=0,20\cdot0,100=0,020\ \mathrm{mol}

Moles de base.

n(\mathrm{NaOH})=0,20\cdot0,100=0,020\ \mathrm{mol}

La reacción es 1 a 1. Reaccionan completamente.

1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}\rightarrow1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaCl}

n(\mathrm{NaCl})=0,020\ \mathrm{mol}

Resultado

n=0,020\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaCl}

Tipo examen · nivel alto

Ejercicio 57. Concentración final de la sal

Con los datos del ejercicio anterior, calcula la molaridad final de $\mathrm{NaCl}$ , suponiendo volúmenes aditivos.

Del ejercicio anterior:

n(\mathrm{NaCl})=0,020\ \mathrm{mol}

Volumen total:

V_{\mathrm{T}}=100\ \mathrm{mL}+100\ \mathrm{mL}=200\ \mathrm{mL}

200\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,200\ \mathrm{L}

Molaridad final.

M=\frac{0,020}{0,200}=0,100\ \mathrm{M}

Resultado

M=0,100\ \mathrm{M}

Tipo examen · nivel alto

Ejercicio 58. Exceso de reactivo en neutralización

Se mezclan $50\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{HCl}\ 0,40\ \mathrm{M}$ con $100\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{NaOH}\ 0,10\ \mathrm{M}$ . Determina qué reactivo sobra y cuántos moles sobran.

\mathrm{HCl}+\mathrm{NaOH}\rightarrow \mathrm{NaCl}+\mathrm{H_2O}

Moles de ácido.

50\ \mathrm{mL}=0,050\ \mathrm{L}

n(\mathrm{HCl})=0,40\cdot0,050=0,020\ \mathrm{mol}

Moles de base.

100\ \mathrm{mL}=0,100\ \mathrm{L}

n(\mathrm{NaOH})=0,10\cdot0,100=0,010\ \mathrm{mol}

La proporción es 1 a 1. La base es el reactivo limitante.

Sobra ácido.

n_{\mathrm{sobrante}}=0,020-0,010=0,010\ \mathrm{mol}

Resultado

Sobra $\mathrm{HCl}$ .

n_{\mathrm{sobrante}}=0,010\ \mathrm{mol}

Tipo examen · nivel alto

Ejercicio 59. Masa de sal en neutralización con exceso

Con los datos del ejercicio anterior, calcula la masa de $\mathrm{NaCl}$ formada.

El reactivo limitante es $\mathrm{NaOH}$ .

n(\mathrm{NaOH})=0,010\ \mathrm{mol}

La proporción con $\mathrm{NaCl}$ es 1 a 1.

n(\mathrm{NaCl})=0,010\ \mathrm{mol}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{NaCl})=58,5\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

0,010\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaCl}\cdot\frac{58,5\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaCl}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaCl}}=0,585\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaCl}

Resultado

m=0,585\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaCl}

Tipo examen · nivel alto

Ejercicio 60. Problema completo con muestra impura y rendimiento

Una muestra de $\mathrm{CaCO_3}$ de $25,0\ \mathrm{g}$ tiene una pureza del $80\%$ . Se descompone según:

\mathrm{CaCO_3}\rightarrow \mathrm{CaO}+\mathrm{CO_2}

Este es un buen ejercicio para comprobar el método completo: pureza, estequiometría y rendimiento, en ese orden.

Si el rendimiento es del $90\%$ , calcula la masa real de $\mathrm{CaO}$ obtenida.

Primero calculamos la masa pura de $\mathrm{CaCO_3}$ .

25,0\ \mathrm{g\ de\ muestra}\cdot\frac{80\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}}{100\ \mathrm{g\ de\ muestra}}=20,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}

Masas molares.

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CaCO_3})=100\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CaO})=56\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

Masa teórica de $\mathrm{CaO}$ .

20,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}{100\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaO}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}\cdot\frac{56\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaO}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaO}}

=11,2\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaO}

Aplicamos el rendimiento.

m_{\mathrm{real}}=11,2\cdot\frac{90}{100}=10,08\ \mathrm{g}

Resultado

m_{\mathrm{real}}=10,08\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaO}

Ahora te toca a ti

11. Práctica final y dos simulacros

Las soluciones están plegadas en pantalla para que puedas intentarlo primero. Al imprimir el cuaderno aparecen completas.

11.1 Trece ejercicios cortos

Esta batería sirve para comprobar si el alumno domina los pasos básicos sin depender de un modelo concreto. Conviene hacerlos tapando la solución y revisar después.

Práctica guiada · comprueba al terminar

Ejercicio 61. Concentración en g/L

Se disuelven $18\ \mathrm{g}$ de soluto hasta obtener $600\ \mathrm{mL}$ de disolución. Calcula la concentración en g/L.

Ver resolución paso a paso

600\ \mathrm{mL}\cdot\frac{1\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mL}}=0,600\ \mathrm{L}

C=\frac{18}{0,600}=30\ \mathrm{g\,L^{-1}}

Práctica guiada · comprueba al terminar

Ejercicio 62. Masa de soluto

Una disolución tiene concentración $12\ \mathrm{g\,L^{-1}}$ . Calcula la masa de soluto contenida en $250\ \mathrm{mL}$ .

Ver resolución paso a paso

250\ \mathrm{mL}=0,250\ \mathrm{L}

m=C\cdot V=12\cdot0,250=3,0\ \mathrm{g}

Práctica guiada · comprueba al terminar

Ejercicio 63. Molaridad

Se disuelven $8,0\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{NaOH}$ hasta obtener $400\ \mathrm{mL}$ de disolución. Calcula la molaridad.

Ver resolución paso a paso

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{NaOH})=40\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

8,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaOH}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaOH}}{40\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaOH}}=0,20\ \mathrm{mol}

400\ \mathrm{mL}=0,400\ \mathrm{L}

M=\frac{0,20}{0,400}=0,50\ \mathrm{M}

Práctica guiada · comprueba al terminar

Ejercicio 64. Moles a partir de molaridad

Calcula los moles de soluto presentes en $150\ \mathrm{mL}$ de una disolución $0,20\ \mathrm{M}$ .

Ver resolución paso a paso

150\ \mathrm{mL}=0,150\ \mathrm{L}

n=M\cdot V

n=0,20\cdot0,150=0,030\ \mathrm{mol}

Práctica guiada · comprueba al terminar

Ejercicio 65. Porcentaje en masa

Una disolución contiene $12\ \mathrm{g}$ de soluto y $188\ \mathrm{g}$ de disolvente. Calcula el porcentaje en masa.

Ver resolución paso a paso

m_{\mathrm{disol.}}=12+188=200\ \mathrm{g}

\%\,\mathrm{masa}=\frac{12}{200}\cdot100=6\%

Práctica guiada · comprueba al terminar

Ejercicio 66. Dilución

Calcula el volumen de disolución $1,0\ \mathrm{M}$ necesario para preparar $200\ \mathrm{mL}$ de disolución $0,25\ \mathrm{M}$ .

Ver resolución paso a paso

M_1V_1=M_2V_2

1,0\cdot V_1=0,25\cdot200

V_1=50\ \mathrm{mL}

Práctica guiada · comprueba al terminar

Ejercicio 67. Ajuste rápido

Ajusta la reacción:

\mathrm{H_2}+\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{H_2O}

Ver resolución paso a paso

2\mathrm{H_2}+\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{H_2O}

Práctica guiada · comprueba al terminar

Ejercicio 68. Estequiometría directa

Calcula los gramos de agua obtenidos al reaccionar $4\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{H_2}$ con oxígeno en exceso.

2\mathrm{H_2}+\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{H_2O}

Ver resolución paso a paso

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{H_2})=2\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{H_2O})=18\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

4\ \mathrm{g}\ \mathrm{H_2}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2}}{2\ \mathrm{g}\ \mathrm{H_2}}\cdot\frac{2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2O}}{2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2}}\cdot\frac{18\ \mathrm{g}\ \mathrm{H_2O}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2O}}

=36\ \mathrm{g}\ \mathrm{H_2O}

Práctica guiada · comprueba al terminar

Ejercicio 69. Litros de gas en CNPT

Calcula el volumen de $\mathrm{CO_2}$ en CNPT correspondiente a $0,25\ \mathrm{mol}$ .

Ver resolución paso a paso

0,25\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}\cdot\frac{22,4\ \mathrm{L}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}=5,6\ \mathrm{L}\ \mathrm{CO_2}

Práctica guiada · comprueba al terminar

Ejercicio 70. Masa de gas en CNPT

Calcula la masa de $\mathrm{O_2}$ contenida en $11,2\ \mathrm{L}$ medidos en CNPT.

Ver resolución paso a paso

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{O_2})=32\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

11,2\ \mathrm{L}\ \mathrm{O_2}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}}{22,4\ \mathrm{L}\ \mathrm{O_2}}\cdot\frac{32\ \mathrm{g}\ \mathrm{O_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}}=16\ \mathrm{g}\ \mathrm{O_2}

Práctica guiada · comprueba al terminar

Ejercicio 71. Reactivo limitante sencillo

Se mezclan $2\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{H_2}$ con $2\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{O_2}$ . Determina el reactivo limitante.

2\mathrm{H_2}+\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{H_2O}

Que haya más moles de oxígeno no significa que sea el limitante. Hay que compararlos con la proporción 2:1.

Ver resolución paso a paso

La proporción indica:

2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2}\rightarrow1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}

Para $2\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{H_2}$ se necesita $1\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{O_2}$ . Hay $2\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{O_2}$ , por tanto sobra oxígeno.

El reactivo limitante es $\mathrm{H_2}$ .

Práctica guiada · comprueba al terminar

Ejercicio 72. Pureza

Una muestra de $40\ \mathrm{g}$ contiene un $75\%$ de sustancia pura. Calcula la masa pura.

Ver resolución paso a paso

40\ \mathrm{g\ de\ muestra}\cdot\frac{75\ \mathrm{g\ de\ sustancia\ pura}}{100\ \mathrm{g\ de\ muestra}}=30\ \mathrm{g}

Práctica guiada · comprueba al terminar

Ejercicio 73. Rendimiento

Una reacción debería producir $36\ \mathrm{g}$ de producto, pero se obtienen $27\ \mathrm{g}$ . Calcula el rendimiento.

Ver resolución paso a paso

R=\frac{27}{36}\cdot100=75\%

11.2 Simulacro 1

Simulacro 1 · pregunta A

Ejercicio A. Disolución

Calcula la molaridad de una disolución que contiene $11,7\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{NaCl}$ en $500\ \mathrm{mL}$ .

Ver resolución paso a paso

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{NaCl})=58,5\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

11,7\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaCl}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NaCl}}{58,5\ \mathrm{g}\ \mathrm{NaCl}}=0,20\ \mathrm{mol}

500\ \mathrm{mL}=0,500\ \mathrm{L}

M=\frac{0,20}{0,500}=0,40\ \mathrm{M}

Simulacro 1 · pregunta B

Ejercicio B. Dilución

¿Qué volumen de disolución $1,5\ \mathrm{M}$ se necesita para preparar $300\ \mathrm{mL}$ de disolución $0,30\ \mathrm{M}$ ?

Ver resolución paso a paso

M_1V_1=M_2V_2

1,5\cdot V_1=0,30\cdot300

1,5V_1=90

V_1=60\ \mathrm{mL}

Simulacro 1 · pregunta C

Ejercicio C. Estequiometría

Calcula la masa de $\mathrm{CO_2}$ que se obtiene al quemar $24\ \mathrm{g}$ de metano.

\mathrm{CH_4}+2\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O}

Ver resolución paso a paso

24\ \mathrm{g}\ \mathrm{CH_4}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CH_4}}{16\ \mathrm{g}\ \mathrm{CH_4}}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CH_4}}\cdot\frac{44\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CO_2}}

=66\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO_2}

Simulacro 1 · pregunta D

Ejercicio D. Reactivo limitante

Se mezclan $24\ \mathrm{g}$ de carbono con $32\ \mathrm{g}$ de oxígeno. Determina el reactivo limitante en la reacción:

\mathrm{C}+\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}

Ver resolución paso a paso

24\ \mathrm{g}\ \mathrm{C}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{C}}{12\ \mathrm{g}\ \mathrm{C}}=2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{C}

32\ \mathrm{g}\ \mathrm{O_2}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}}{32\ \mathrm{g}\ \mathrm{O_2}}=1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O_2}

La reacción exige proporción 1 a 1. Para $2\ \mathrm{mol}$ de carbono harían falta $2\ \mathrm{mol}$ de oxígeno, pero solo hay $1\ \mathrm{mol}$ .

El reactivo limitante es $\mathrm{O_2}$ .

Simulacro 1 · pregunta E

Ejercicio E. Rendimiento

Una reacción tiene un rendimiento teórico de $80\ \mathrm{g}$ , pero se obtienen $68\ \mathrm{g}$ . Calcula el rendimiento.

Ver resolución paso a paso

R=\frac{68}{80}\cdot100

R=85\%

11.3 Simulacro 2

Simulacro 2 · pregunta F

Ejercicio F. Molaridad

Se disuelven $4,9\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{H_2SO_4}$ hasta obtener $500\ \mathrm{mL}$ de disolución. Calcula la molaridad.

Ver resolución paso a paso

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{H_2SO_4})=98\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

4,9\ \mathrm{g}\ \mathrm{H_2SO_4}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{H_2SO_4}}{98\ \mathrm{g}\ \mathrm{H_2SO_4}}=0,050\ \mathrm{mol}

500\ \mathrm{mL}=0,500\ \mathrm{L}

M=\frac{0,050}{0,500}=0,100\ \mathrm{M}

Simulacro 2 · pregunta G

Ejercicio G. Dilución

Calcula qué volumen de $\mathrm{NaOH}\ 2,0\ \mathrm{M}$ se necesita para preparar $400\ \mathrm{mL}$ de $\mathrm{NaOH}\ 0,25\ \mathrm{M}$ .

Ver resolución paso a paso

M_1V_1=M_2V_2

2,0\cdot V_1=0,25\cdot400

2,0V_1=100

V_1=50\ \mathrm{mL}

Simulacro 2 · pregunta H

Ejercicio H. Estequiometría

Calcula la masa de $\mathrm{CaO}$ que se obtiene al descomponer $75,0\ \mathrm{g}$ de $\mathrm{CaCO_3}$ .

\mathrm{CaCO_3}\rightarrow \mathrm{CaO}+\mathrm{CO_2}

Ver resolución paso a paso

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CaCO_3})=100\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

M_{\mathrm{m}}(\mathrm{CaO})=56\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

75,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}{100\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaCO_3}}\cdot\frac{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaO}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}\cdot\frac{56\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaO}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaO}}

=42,0\ \mathrm{g}\ \mathrm{CaO}

Simulacro 2 · pregunta I

Ejercicio I. Reactivo limitante

Se mezclan $0,30\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{HCl}$ con $0,10\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{CaCO_3}$ . Determina el reactivo limitante.

\mathrm{CaCO_3}+2\mathrm{HCl}\rightarrow \mathrm{CaCl_2}+\mathrm{CO_2}+\mathrm{H_2O}

Ver resolución paso a paso

Para $0,10\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{CaCO_3}$ se necesitan:

0,10\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}\cdot\frac{2\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}}{1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{CaCO_3}}=0,20\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}

Hay $0,30\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{HCl}$ , por tanto sobra ácido.

El reactivo limitante es $\mathrm{CaCO_3}$ .

Simulacro 2 · pregunta J

Ejercicio J. Rendimiento

Una reacción produce teóricamente $25,0\ \mathrm{g}$ de producto, pero se obtienen $20,0\ \mathrm{g}$ . Calcula el rendimiento.

Ver resolución paso a paso

R=\frac{20,0}{25,0}\cdot100

R=80\%

Revisión antes del examen

12. Errores que cambian el resultado

Volumen incorrectoEn molaridad se usan litros. En una dilución pueden mantenerse mL si todas las magnitudes de volumen usan la misma unidad.

Molaridad por molalidadLa molaridad divide entre litros de disolución; la molalidad, entre kilogramos de disolvente.

Temperatura sin convertirEn presión osmótica se sustituye la temperatura en kelvin, nunca directamente en grados Celsius.

Promedio falsoDos molaridades solo se promedian directamente cuando los volúmenes son iguales y no hay reacción.

Gramos frente a coeficientesLos números de la ecuación ajustada relacionan moles, no masas.

Limitante por intuiciónEl reactivo con menos gramos o menos moles no tiene por qué ser el limitante.

Pureza tardeLa muestra impura se corrige antes de calcular lo que reacciona.

Rendimiento prontoPrimero se obtiene la cantidad teórica; después se aplica el rendimiento.

Cadena de control. Dato inicial → unidad útil → moles → coeficientes → magnitud pedida → redondeo y unidad. Si puedes justificar cada flecha, el ejercicio está bien construido.

Para seguir

13. Qué repasar antes y adónde continuar

Si el problema se atasca antes de empezar, vuelve al mol o al ajuste. Cuando esta parte ya salga con seguridad, el paso natural es trabajar los problemas de Química de 2.º y PAU.

Transferencia competencial: tres situaciones reales

Resuelve cada decisión con unidades, una relación justificable y un control final. Después abre la comprobación.

1. Interpretar una etiqueta

Un suero indica 0,9 % m/V de NaCl. Calcula la masa de NaCl en 500 mL y su molaridad si M_m = 58,5 g·mol⁻¹.

Comprobación. Hay 4,50 g; son 0,0769 mol y la concentración es aproximadamente 0,154 M.

2. Preparar en el laboratorio

Indica la masa y el orden de trabajo para preparar 250 mL de NaCl 0,20 M a partir del sólido.

Comprobación. Se pesan 2,93 g. Se disuelve en parte del agua, se transfiere cuantitativamente, se enrasa y se homogeneiza.

3. Proteger un efluente

Un depósito contiene 100 L de HCl 0,010 M. Calcula la masa teórica de NaOH necesaria para una neutralización completa 1:1.

Comprobación. Hay 1,00 mol de HCl: se requieren 1,00 mol, es decir, 40,0 g de NaOH. En un proceso real se controla el pH y la seguridad.

Si necesitas ayuda con Química de Bachillerato

En las clases trabajamos el planteamiento completo: qué dato usar, por qué se convierte, cómo se comprueba y dónde se ha producido el error.

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Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre concentración en g/L y molaridad?

La primera expresa gramos de soluto por litro de disolución; la molaridad expresa moles de soluto por litro de disolución.

¿Cuándo se puede usar M1V1=M2V2?

Solo en una dilución del mismo soluto, cuando se añade disolvente y no hay reacción química ni pérdida de soluto.

¿Por qué la reacción debe estar ajustada?

Porque sus coeficientes proporcionan la relación entre moles de reactivos y productos. Sin esa proporción, el cálculo estequiométrico no está definido.

¿Qué es el reactivo limitante?

Es el reactivo que se consume primero y fija la cantidad máxima de producto. Debe decidirse comparando cantidades en moles con los coeficientes de la reacción.

¿Las propiedades coligativas se estudian en 1.º de Bachillerato?

Con frecuencia se trabajan como ampliación natural de las disoluciones y pueden aparecer en los exámenes de 1.º. Su presencia en PAU no es idéntica en todas las comunidades; conviene seguir la programación del centro.

¿Este recurso incluye pH, equilibrio y valoraciones?

No. Esos contenidos se reservan para Química de 2.º de Bachillerato y PAU. Aquí una neutralización se usa solo como reacción estequiométrica completa.

Biblioteca Marlu Educativa. Recurso revisado por el equipo académico y editorial de Marlu Educativa, conforme al Método Marlu y con coordinación docente de José María. Trabaja el cálculo con disoluciones, las propiedades coligativas elementales, los gases ideales y la estequiometría de 1.º de Bachillerato; los valores atómicos se han redondeado con finalidad didáctica.