ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
DEPARTAMENTO DE FORMACIÓN BÁSICA
FUNDAMENTOS DE QUÍMICA
EJERCICIOS PARA TRABAJO AUTÓNOMO
Capítulo 6: Estequiometria y reacciones químicas

Reacciones químicas
Preguntas de repaso:
3.56 ¿Cuál es la diferencia entre una reacción química y una ecuación química?
3.57 ¿Por qué se debe hacer el balanceo de una ecuación química? ¿Qué ley se obedece con este procedimiento?
Problemas:
4.103 Clasifique a las siguientes reacciones químicas.
a) 2KNO3 → 2KNO2 + O2
b) 4Al + 3O2 → 2 Al2O3
c) 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
d) BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl
e) CH4 + 2O2 → CO2+ 2H2O
f) Ca + F2 → CaF2
g) Ba (NO3)2 + Na2SO4 → 2NaNO3 + BaSO4

Igualación de ecuaciones químicas
3.59 Haga el balanceo de las siguientes ecuaciones, utilizando el método de simple inspección.
a) CaCl2 + (NH4)2CO3 → CaCO3 + NH4Cl
b) Fe(OH)3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O
c) MgCl2 + Na3PO4 → Mg3(PO4)2 + NaCl
d) Zn + AgCl → ZnCl2 + Ag
e) KOH + H3PO4 → K3PO4 + H2O
Iguale cada una de las siguientes ecuaciones químicas por el método de los estados de oxidación.
a) Na2TeO3 + NaI + HCl
→
NaCl + Te + I2 + H2O
1
→ HMnO4 + Bi(NO3)3 + NaNO3 + H2O
b) Mn(NO3)2 + NaBiO3 + HNO3
c) NaOH + S
d) PbCrO4 +
→
Na2S2O3 +
KI + HCl →
e) KMnO4
+
H2O2 + H2SO4
f) CrI3 +
Cl2 +
H2O →
g) KIO3 + Cu(SCN) + HCl
→
Na2S +
PbCl2 +
→
H2O
CrCl3 +
MnSO4 +
H2CrO4 +
HIO3 +
KCl +
I2 + H2O
O2 + K2SO4 +
H2O
HCl
KCl + CuSO4 + ICl + HCN + H2O
h) KBrO3+ 6KI + 6HCl → KBr + 6KCl + 3I2 + 3H2O
i) Cr2O3 + 2Na2CO3 + 3KNO3 → 2Na2CrO4 + 2CO2 + 3KNO2
4.44 Para las reacciones redox completas que se muestran a continuación, escriba las semireacciones e identifique los
agentes oxidantes y reductores:
a) 4Fe+3O2 → 2Fe2O3
b) Cl2+2NaBr → 2NaCl + Br2
c) Si + 2F2→ SiF4
d) H2+Cl2 → 2HCl

Reactivo limitante
Pregunta de repaso:
3.79 Defina reactivo limitante y reactivo en exceso. ¿Cuál es la importancia del reactivo limitante para la predicción de
la cantidad de producto que se obtiene en una reacción? ¿Puede haber reactivo limitante en el caso de que sólo haya un
reactivo presente?
Problemas:
3.83 El óxido nítrico (NO) reacciona inmediatamente con el oxígeno gaseoso para formar dióxido de nitrógeno (NO 2),
un gas café oscuro:
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)
En un experimento se mezclaron 0,886 moles de NO con 0,503 moles de O 2. Calcule cuál de los dos reactivos es el
limitante. Calcule también el número de moles de NO2 producido.
3.85 El propano (C3H8) es un componente del gas natural y se utiliza para cocinar y para la calefacción doméstica.
a) Haga el balanceo de la siguiente ecuación, que representa la combustión del propano en el aire:
C3 H8 + O2 → CO2 + H2 O
b) ¿Cuántos gramos de dióxido de carbono se pueden producir a partir de la combustión de 3,65 moles de propano?
Suponga que el oxígeno es el reactivo en exceso en esta reacción.
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3.86 Considere la reacción:
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2 O
Si reaccionan 0,86 moles de MnO2 y 48,2 g de HCl, ¿cuál de los reactivos se consumirá primero? ¿Cuántos gramos de
Cl2 se producirán?

Pureza
3.113. Una muestra impura de zinc (Zn) se trata con un exceso de ácido sulfúrico (H 2SO4) para formar sulfato de zinc
(ZnSO4) e hidrógeno molecular (H2).
a) Escriba una ecuación balanceada para la reacción.
b) Si se obtienen 0,0764 g de H2 a partir de 3,86 g de la muestra, calcule el porcentaje de pureza de la muestra.
c) ¿Qué suposiciones debe hacer en el inciso b)?
3.114 Una de las reacciones que se llevan a cabo en un alto horno donde el mineral de hierro se convierte en hierro
fundido, es
Fe2 O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2
Suponga que se obtienen 1,64 × 103 kg de Fe a partir de una muestra de 2,62 × 103 kg de Fe2O3. Suponiendo que la
reacción llegue a completarse, ¿cuál es el porcentaje de pureza del Fe 2O3 en la muestra original?

Rendimiento de la reacción
Preguntas de repaso:
3.87 ¿Por qué el rendimiento teórico de una reacción está determinado sólo por la cantidad de reactivo limitante?
3.88 ¿Por qué el rendimiento real de una reacción casi siempre es menor que el rendimiento teórico?
Problemas
3.89 El fluoruro de hidrógeno se utiliza en la manufactura de los freones (los cuales destruyen el ozono de la estratosfera)
y en la producción de aluminio metálico. Se prepara a partir de la reacción
CaF2 + H2 SO4 → CaSO4 + 2 HF
En un proceso, se tratan 6,00 kg de CaF2 con un exceso de H2SO4 y se producen 2,86 kg de HF. Calcule el porcentaje de
rendimiento de HF.
3.91 El óxido de titanio(IV) (TiO2) es una sustancia blanca que se produce a partir de la reacción entre el ácido sulfúrico
con el mineral ilmenita (FeTiO3):
FeTiO3 + H2 SO4 → TiO2 + FeSO4 + H2 O
Sus propiedades de opacidad y no toxicidad lo convierten en una sustancia idónea para pigmentos de plásticos y pinturas.
En un proceso, 8,00 × 103 kg de FeTiO3 produjeron 3,67 × 103 kg de TiO2. ¿Cuál es el porcentaje de rendimiento de
la reacción?
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3.92 El etileno (C2H4), un importante reactivo químico industrial, se puede preparar calentando hexano (C 6H14) a 800
°C:
C6 H14 → C2 H4 + otros productos
Si el rendimiento de la producción de etileno es 42,5 %, ¿qué masa de hexano se debe utilizar para producir 481 g de
etileno?
3.93 Cuando se calienta, el litio reacciona con el nitrógeno para formar nitruro de litio:
6 Li(s) + N2(g) → 2 Li3 N(s)
¿Cuál es el rendimiento teórico de Li3N en gramos cuando 12,3 g de Li se calientan con 33,6 g de N2? Si el rendimiento
real de Li3N es 5,89 g, ¿cuál es el porcentaje de rendimiento de la reacción?
Bibliografía:
Chang, R., & Goldsby, K. (2017). Química. (M. Rocha, Ed.) (Duodécima). México: McGraw-Hill.
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