Edward J. Neth; Paul Flowers; Klaus Theopold; Richard Langley; William R. Robinson, PhD

Capítulo 7

1.

Una ecuación está balanceada cuando el mismo número de cada elemento está representado en los lados del reactivo y del producto. Las ecuaciones deben estar balanceadas para reflejar con exactitud la ley de conservación de la materia.

3.

(a) ${PCl}_{5} (s) + H_{2} O (l) ⟶ {POCl}_{3} (l) + 2 HCl (a q);$ (b) $3 Cu (s) + 8 {HNO}_{3} (a q) ⟶ 3 Cu {({NO}_{3})}_{2} (a q) + 4 H_{2} O (l) + 2 NO (g);$ (c) $H_{2} (g) + I_{2} (s) ⟶ 2 HI (s);$ (d) $4 Fe (s) + 3 O_{2} (g) ⟶ 2 {Fe}_{2} O_{3} (s);$ (e) $2 Na (s) + 2 H_{2} O (l) ⟶ 2 NaOH (a q) + H_{2} (g);$ (f) $({NH}_{4})_{2} {Cr}_{2} O_{7} (s) ⟶ {Cr}_{2} O_{3} (s) + N_{2} (g) + 4 H_{2} O (g);$ (g) $P_{4} (s) + 6 {Cl}_{2} (g) ⟶ 4 {PCl}_{3} (l);$ (h) ${PtCl}_{4} (s) ⟶ Pt (s) + 2 {Cl}_{2} (g)$

5.

(a) ${CaCO}_{3} (s) ⟶ CaO (s) + {CO}_{2} (g);$ (b) $2 C_{4} H_{10} (g) + 13 O_{2} (g) ⟶ 8 {CO}_{2} (g) + 10 H_{2} O (g);$ (c) ${MgC1}_{2} (a q) + 2 NaOH (a q) ⟶ Mg {(OH)}_{2} (s) + 2 NaCl (a q);$ (d) $2 H_{2} O (g) + 2 Na (s) ⟶ 2 NaOH (s) + H_{2} (g)$

7.

(a) Ba(NO₃)₂, KClO₃; (b) $2 {KClO}_{3} (s) ⟶ 2 KCl (s) + 3 O_{2} (g);$ (c) $2 Ba {({NO}_{3})}_{2} (s) ⟶ 2 BaO (s) + 2 N_{2} (g) + 5 O_{2} (g);$ (d) $2 Mg (s) + O_{2} (g) ⟶ 2 MgO (s);$ $4 Al (s) + 3 O_{2} (g) ⟶ 2 {Al}_{2} O_{3} (s);$ $4 Fe (s) + 3 O_{2} (g) ⟶ 2 {Fe}_{2} O_{3} (s)$

9.

(a) $4 HF (a q) + {SiO}_{2} (s) ⟶ {SiF}_{4} (g) + 2 H_{2} O (l);$ (b) complete la ecuación iónica: $2 {Na}^{+} (a q) + 2 F^{–} (a q) + {Ca}^{2+} (a q) + 2 {Cl}^{–} (a q) ⟶ Ca F_{2} (s) + 2 {Na}^{+} (a q) + 2 {Cl}^{–} (a q),$ ecuación iónica neta: $2 F^{–} (a q) + {Ca}^{2+} (a q) ⟶ {CaF}_{2} (s)$

11.

(a) $\begin{array}{l} 2 K^{+} (a q) + C_{2} O_{4}^{2−} (a q) + {Ba}^{2+} (a q) + 2 {OH}^{–} (a q) ⟶ 2 K^{+} (a q) + 2 {OH}^{–} (a q) + {BaC}_{2} O_{4} (s) (completo) \\ {Ba}^{2+} (a q) + C_{2} O_{4}^{2−} (a q) ⟶ {BaC}_{2} O_{4} (s) (neto) \end{array}$
(b) $\begin{array}{l} {Pb}^{2+} (a q) + 2 {NO}_{3}^{–} (a q) + 2 H^{+} (a q) + {SO}_{4}^{2−} (a q) ⟶ {PbSO}_{4} (s) + 2 H^{+} (a q) + 2 {NO}_{3}^{–} (a q) (completo) \\ {Pb}^{2+} (a q) + {SO}_{4}^{2−} (a q) ⟶ {PbSO}_{4} (s) (neto) \end{array}$
(c) $\begin{array}{l} {CaCO}_{3} (s) + 2 H^{+} (a q) + {SO}_{4}^{2−} (a q) ⟶ {CaSO}_{4} (s) + {CO}_{2} (g) + H_{2} O (l) (completo) \\ {CaCO}_{3} (s) + 2 H^{+} (a q) + {SO}_{4}^{2−} (a q) ⟶ {CaSO}_{4} (s) + {CO}_{2} (g) + H_{2} O (l) (neto) \end{array}$

13.

a) oxidación-reducción (adición); b) ácido-base (neutralización); c) oxidación-reducción (combustión)

15.

Se trata de una reacción de reducción-oxidación porque el estado de oxidación de la plata cambia durante la reacción.

17.

(a) H +1, P +5, O −2; (b) Al +3, H +1, O −2; (c) Se +4, O −2; (d) K +1, N +3, O −2; (e) In +3, S −2; (f) P +3, O −2

19.

(a) ácido-base; (b) oxidación-reducción: El Na se oxida, el H⁺ se reduce; (c) oxidación-reducción: El Mg se oxida, el Cl₂ se reduce; (d) ácido-base; (e) oxidación-reducción: P³⁻ se oxida, O₂ se reduce; (f) ácido-base

21.

(a) $2 HCl (g) + Ca {(OH)}_{2} (s) ⟶ {CaCl}_{2} (s) + 2 H_{2} O (l);$ (b) $Sr {(OH)}_{2} (a q) + 2 {HNO}_{3} (a q) ⟶ Sr {({NO}_{3})}_{2} (a q) + 2 H_{2} O (l)$

23.

(a) $2 Al (s) + 3 F_{2} (g) ⟶ 2 {AlF}_{3} (s);$ (b) $2 Al (s) + 3 {CuBr}_{2} (a q) ⟶ 3 Cu (s) + 2 {AlBr}_{3} (a q);$ (c) $P_{4} (s) + 5 O_{2} (g) ⟶ P_{4} O_{10} (s);$ (d) $Ca (s) + 2 H_{2} O (l) ⟶ Ca {(OH)}_{2} (a q) + H_{2} (g)$

25.

(a) $Mg {(OH)}_{2} (s) + 2 {HClO}_{4} (a q) ⟶ {Mg}^{2+} (a q) + 2 {ClO}_{4}^{–} (a q) + 2 H_{2} O (l);$ (b) ${SO}_{3} (g) + 2 H_{2} O (l) ⟶ H_{3} O^{+} (a q) + {HSO}_{4}^{–} (a q),$ (una solución de H₂SO₄); (c) $SrO (s) + H_{2} {SO}_{4} (l) ⟶ {SrSO}_{4} (s) + H_{2} O$

27.

$H_{2} (g) + F_{2} (g) ⟶ 2HF (g)$

29.

$2NaBr (a q) + {Cl}_{2} (g) ⟶ 2 NaCl (a q) + {Br}_{2} (l)$

31.

$2 LiOH (a q) + {CO}_{2} (g) ⟶ {Li}_{2} {CO}_{3} (a q) + H_{2} O (l)$

33.

(a) $Ca {(OH)}_{2} (s) + H_{2} S (g) ⟶ CaS (s) + 2 H_{2} O (l);$ (b) ${Na}_{2} {CO}_{3} (a q) + H_{2} S (g) ⟶ {Na}_{2} S (a q) + {CO}_{2} (g) + H_{2} O (l)$

35.

(a) paso 1: $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⟶ 2 {NH}_{3} (g),$ paso 2: ${NH}_{3} (g) + {HNO}_{3} (a q) ⟶ {NH}_{4} {NO}_{3} (a q) ⟶ {NH}_{4} {NO}_{3} (s) (después del secado);$ (b) $H_{2} (g) + {Br}_{2} (l) ⟶ 2 HBr (g);$ (c) $Zn (s) + S (s) ⟶ ZnS (s)$ y $ZnS (s) + 2 HCl (a q) ⟶ {ZnCl}_{2} (a q) + H_{2} S (g)$

37.

(a) ${Sn}^{4+} (a q) + {2e}^{-} ⟶ {Sn}^{2+} (a q),$ (b) ${[Ag {({NH}_{3})}_{2}]}^{+} (a q) + e^{-} ⟶ Ag (s) + 2 {NH}_{3} (a q);$ (c) ${Hg}_{2} {Cl}_{2} (s) + 2 e^{-} ⟶ 2 Hg (l) + 2 {Cl}^{–} (a q);$ (d) $2 H_{2} O (l) ⟶ O_{2} (g) + 4 H^{+} (a q) + 4 e^{-};$ (e) $6 H_{2} O (l) + 2 {IO}_{3}^{–} (a q) + 10 e^{-} ⟶ I_{2} (s) + 12 {OH}^{–} (a q);$ (f) $H_{2} O (l) + {SO}_{3}^{2−} (a q) ⟶ {SO}_{4}^{2−} (a q) + 2 H^{+} (a q) + 2 e^{-};$ (g) $8 H^{+} (a q) + {MnO}_{4}^{–} (a q) + 5 e^{-} ⟶ {Mn}^{2+} (a q) + 4 H_{2} O (l);$ (h) ${Cl}^{–} (a q) + 6 {OH}^{–} (a q) ⟶ Cl O_{3}^{–} (a q) + 3 H_{2} O (l) + 6 e^{-}$

39.

(a) ${Sn}^{2+} (a q) + 2 {Cu}^{2+} (a q) ⟶ {Sn}^{4+} (a q) + 2 {Cu}^{+} (a q);$ (b) $H_{2} S (g) + {Hg}_{2}^{2+} (a q) + 2 H_{2} O (l) ⟶ 2 Hg (l) + S (s) + 2 H_{3} O^{+} (a q);$ (c) $5 {CN}^{–} (a q) + 2 {ClO}_{2} (a q) + 3 H_{2} O (l) ⟶ 5 {CNO}^{–} (a q) + 2 {Cl}^{–} (a q) + 2 H_{3} O^{+} (a q);$ (d) ${Fe}^{2+} (a q) + {Ce}^{4+} (a q) ⟶ {Fe}^{3+} (a q) + {Ce}^{3+} (a q);$ (e) $2 HBrO (a q) + 2 H_{2} O (l) ⟶ 2 H_{3} O^{+} (a q) + 2 {Br}^{–} (a q) + O_{2} (g)$

41.

(a) $2 {MnO}_{4}^{–} (a q) + {3NO}_{2}^{–} (a q) + H_{2} O (l) ⟶ 2 {MnO}_{2} (s) + 3 {NO}_{3}^{–} (a q) + 2 {OH}^{–} (a q);$ (b) $3 {MnO}_{4}^{2−} (a q) + 2 H_{2} O (l) ⟶ 2 {MnO}_{4}^{–} (a q) + 4 {OH}^{–} (a q) + {MnO}_{2} (s) (en base);$ (c) ${Br}_{2} (l) + {SO}_{2} (g) + 2 H_{2} O (l) ⟶ 4 H^{+} (a q) + 2 {Br}^{–} (a q) + {SO}_{4}^{2−} (a q)$

43.

(a) 0,435 mol de Na, 0,217 mol de Cl₂, 15,4 g de Cl₂; (b) 0,005780 mol de HgO, 2,890 $\times$ 10⁻³ mol O₂, 9,248 $\times$ 10⁻² g O₂; (c) 8,00 mol de NaNO₃, 6,8 $\times$ 10² g NaNO₃; (d) 1665 mol de CO₂, 73,3 kg CO₂; (e) 18,86 mol de CuO, 2,330 kg CuCO₃; (f) 0,4580 mol de C₂H₄Br₂, 86,05 g C₂H₄Br₂

45.

(a) 0,0686 mol de Mg, 1,67 g de Mg; (b) 2,701 $\times$ 10^-3 mol de O₂, 0,08644 g de O₂; (c) 6,43 mol de MgCO₃, 542 g de MgCO₃ (d) 768 mol de H₂O, 13,8 kg de H₂O; (e) 16,31 mol de BaO₂, 2762 g de BaO₂; (f) 0,207 mol de C₂H₄, 5,81 g de C₂H₄

47.

(a) $volumen de solución de HCl ⟶ mol de HCl ⟶ {mol de GaCl}_{3};$ (b) 1,25 mol de GaCl₃, 2,2 $\times$ 10² g de GaCl₃

49.

(a) 5,337 $\times$ 10²² moléculas; (b) 10,41 g de Zn(CN)₂

51.

${SiO}_{2} + 3 C ⟶ SiC + 2 CO,$ 4,50 kg de SiO₂

53.

5,00 $\times$ 10³ kg

55.

1,28 $\times$ 10⁵ g de CO₂

57.

161,4 mL de solución de KI

59.

176 g de TiO₂

61.

El reactivo limitante es el Cl2.

63.

$Porcentaje de rendimiento = 31%$

65.

$g {CCl}_{4} ⟶ mol {CCl}_{4} ⟶ mol {CCl}_{2} F_{2} ⟶ g {CCl}_{2} F_{2},$ $porcentaje de rendimiento = 48,3 %$

67.

$porcentaje de rendimiento = 91,3 %$

69.

Convierta la masa de etanol en moles de etanol; relacione los moles de etanol con los moles de éter producidos utilizando la estequiometría de la ecuación balanceada. Convierta los moles de éter en gramos; divida los gramos reales de éter (determinados mediante la densidad) por la masa teórica para determinar el porcentaje de rendimiento; 87,6%

71.

La conversión necesaria es $mol de Cr ⟶ mol H_{3} {PO}_{4} .$ A continuación, compare la cantidad de Cr con la cantidad de ácido presente. El Cr es el reactivo limitante.

73.

El Na₂C₂O₄ es el reactivo limitante. Porcentaje de rendimiento = 86,56%

75.

Solo se pueden fabricar cuatro moléculas.

77.

Esta cantidad no puede ser ponderada por los saldos ordinarios y carece de valor.

79.

3,4 $\times$ 10⁻³ M H₂SO₄

81.

9,6 $\times$ 10⁻³ M Cl⁻

83.

22,4 %

85.

La fórmula empírica es BH₃. La fórmula molecular es B₂H₆.

87.

49,6 ml

89.

13,64 mL

91.

0,0122 M

93.

34,99 mL de KOH

95.

La fórmula empírica es WCl₄.