Ley de los volúmenes de combinación (Ley de Gay-Lussac) 01

 

El amoniaco gaseoso reacciona con el oxígeno formando óxido de nitrógeno (IV) y agua. ¿Qué volumen de oxígeno se necesitará para reaccionar con 100 litros de amoniaco? Todos los gases están en C.N.

 
Solución:
 
Datos: m(NH3) = 100 L
 
4 NH3 (g) + 7 O2 (g) ⇒ 4 NO2 (g) + 6 H2O (g)
 
Por ser gases todos los compuestos que intervienen y estar en las mismas condiciones de presión y temperatura, según la ley de los volúmenes de combinación (Gay-Lussac):

 

 
Se necesitan 175 litros de oxígeno.

 

 

Ley de las proporciones múltiples (Ley de Dalton) 02

 

El nitrógeno y el oxígeno reaccionan en dos experimentos distintos, produciendo dos compuestos distintos A y B. En el A hay un 46,6% de nitrógeno y en el B un 63,63% de nitrógeno. Se pide:

 
a)      Calcular la máxima cantidad de compuesto A que se podría obtener si se dispusiera de 5 g de nitrógeno y de 5 g de oxígeno.
 
b)      Comprobar si se cumple la ley de las proporciones múltiples.
 
c)      Sabiendo que las masas atómicas del nitrógeno y oxígeno son respectivamente 14 y 16, averiguar las fórmulas de dichos compuestos.
 
Solución:

LFRQLD401

 

Ley de las proporciones múltiples (Ley de Dalton) 01

 

El hidrógeno y oxígeno reaccionan dando agua, pero sometidos a una fuerte descarga eléctrica pueden producir peróxido de hidrógeno. El contenido en hidrógeno es respectivamente 11,2% y 5,9%. Demostrar que se cumple la ley de las proporciones múltiples.

 
Solución:
 
Se debe demostrar que las diferentes masas de un elemento que se combinan con una misma masa de otro, para formar varios compuestos, guardan entre sí una relación de números enteros sencillos.
 
Formación del agua y composición centesimal:
 
H2 + ½ O2 ⇒ H2O,     11,2% de H y 88,8% de O
 
Formación del peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) y composición centesimal:
 
H2 + O2 ⇒ H2O2,        5,9% de H y 94,1% de O
 
 
Establezcamos la cantidad correspondiente de O para una misma cantidad de H, por ejemplo, 5,9 g de H.
 
 
Proporción:
 
 
Por tanto sí se cumple la relación numérica sencilla.

 

Ley de las proporciones definidas o constantes (Ley de Proust) 03

 

Completa la siguiente tabla:

 

Reactivos (gramos)
Productos (gramos)
Reactivos sobrantes (gramos)
Nitrógeno
Hidrógeno
Amoniaco
Nitrógeno
Hidrógeno
63
12
 
 
 
 
 
85
0
8
10
10
 
 
 
 
30
 
4
 
8
 
 
 
5
 
30
136
 
 
 
Datos: N = 14; H = 1.
 
Solución:

LFRQLP302

 

 

Ley de las proporciones definidas o constantes (Ley de Proust) 02

 

Se combina azufre con mercurio para dar sulfuro de mercurio. En una primera experiencia 3,2 gramos de azufre se combinan totalmente con 20 gramos de mercurio. En una segunda experiencia se parte de 35 gramos de azufre y 200 gramos de mercurio. Qué masa de sulfuro de mercurio se obtendrá en el segundo caso.

 
Solución:
 
Datos: m1(S) = 3,2 g; m1(Hg) = 20 g; m2(S) = 35 g; m2(Hg) = 200 g
 
Aplicamos la ley de las proporciones constantes:
 
 
Esta proporción nos indica que por cada gramo de azufre se necesitan 6,25 gramos de mercurio, es decir, por cada 35 gramos de azufre se necesitan 218,75 gramos de mercurio (35×6,25), pero como únicamente tenemos 200 gramos, éste último será el limitante y aquél el que estará en exceso.
 
Masa del azufre que reaccionará:
 
 
Masa total del compuesto:
 
M = m(S) + m(Hg) = 32 g + 200 g = 323 g