INSTITUCION EDUCATIVA "FRANCISCO ANTONIO DE ULLOA"
GRADO ONCE
¿DE QUÉ SE TRATA LA ESTEQUIOMETRÍA EN ECUACIONES QUÍMICAS?
La estequiometría se ocupa de las relaciones de masa o de moles que vienen indicadas en las fórmulas y reacciones químicas, y se basa en las leyes cuantitativas de la combinación química o leyes ponderales (Ley de la conservación de la materia, Ley de la composición definida y Ley de las proporciones múltiples).
Estos cálculos se hacen simplemente si se aplica la información dada en la ecuación química y en las fórmulas de las sustancias que intervienen en ella.
¿QUÉ INFORMACIÓN PUEDE OBTENERSE DE LAS ECUACIONES QUÍMICAS BALANCEADAS?
Las ecuaciones balanceadas proveen las cantidades relativas que participan en las reacciones; éstas son muy útiles para realizar muchos cálculos. La información cuantitativa de la ecuación se expresa en átomos, moléculas, moles o en unidades físicas de masa o de volumen.
En la ecuación química 2 A + B ------- 3 C + D se expresa que 2 moles de A se combinan con 1 mol de B para producir 3 moles de C y 1 mol de D.
Esta información es la base para realizar cualquier cálculo de moles de A o B que reaccionan y moles de C y D que se produzcan en un caso determinado.
¿CÓMO SE RESUELVEN LOS PROBLEMAS ESTEQUIOMÉTRICOS?
Pueden resolverse por diversos métodos, pero los más usados son el método del factor molar (el factor de conversión unitario) y el método de las proporciones (regla de tres simple).
A. Método del factor molar: Se desarrolla en tres etapas básicas:
Primera: Se calculan las moles del elemento, compuesto o ion, a partir de la masa de la sustancia o sustancias conocidas en el problema planteado.
Segunda: Se calculan las moles de las cantidades desconocidas en el problema, utilizando los coeficientes de las sustancias que vienen determinadas por los coeficientes de la ecuación equilibrada.
Tercera: Se determinan las masas de esas sustancias desconocidas en las unidades indicadas en el problema, a partir de las moles calculadas para las cantidades desconocidas.
B. Método de las proporciones: Se basa en las ecuaciones equilibradas y en las masas moleculares de las sustancias implicadas en el problema.
NOTA: En la solución de problemas estequiométricos no deben olvidarse que la ecuación siempre tiene que estar balanceada.
ACTIVIDAD
Resuelve en el cuaderno de Química los siguientes problemas estequiométricos
1. 0,45 moles de NaCl reaccionan con un exceso de ácido sulfúrico.
¿Cuántas moles de cloruro de
hidrógeno pueden formarse? La
ecuación química correspondiente es:
NaCl(ac)
+
H2SO4(ac) à Na2SO4(ac) +
HCl(g)
2. Calcule la cantidad en gramos de dióxido de carbono que se producen
al quemar 1,75 moles de
gas propano. La ecuación química
correspondiente es:
C3H8(g) +
O2(g) à CO2(g) +
H2O(g)
3. Una muestra de 2,5 gramos de magnesio reaccionó con 9,2 gramos de
ácido clorhídrico.
a. ¿Cuántos gramos de
hidrógeno pueden producirse?
b. Si en realidad se obtienen
0,17 g de hidrógeno, ¿cuál es el porcentaje de rendimiento de
la reacción?
c. Calcule la cantidad de
reactante en moles, que queda al final de la reacción.
La ecuación química
correspondiente es:
Mg(s) + HCl(ac) à MgCl2(ac) + H2(g)
4. Una muestra de 45 g de hidróxido cálcico se deja reaccionar con 45 g
de H3PO4 de 65 %
de pureza.
a. ¿Cuántos gramos de fosfato
cálcico pueden producirse?
b. Si en realidad se obtienen
36 g de fosfato cálcico, ¿cuál es el porcentaje de rendimiento?
La ecuación química
correspondiente es:
Ca(OH)2 + H3PO4 à Ca3(PO4)2 + H2O
5. ¿Cuántos gramos de ácido clorhídrico se obtienen por la reacción de
400 gramos de NaCl de
80 % de pureza con un exceso de H2SO4?,
¿cuál fue el rendimiento de la reacción,
si en realidad se recogieron 190 gramos de HCl?
NaCl +
H2SO4 à Na2SO4 +
HCl
6. ¿Cuántos gramos de KClO3 de 80 % de pureza se requieren
para obtener 128 gramos
de oxígeno?
KClO3 à
KCl + O2
7. ¿Cuánto bisulfuro
de carbono, CS2, se puede producir a partir de 540 gramos de SO2
cuando
se hacen reaccionar con un exceso de C, si el
porcentaje de rendimiento de la reacción es
del 82 %?
8. Calcule la
cantidad de óxido de calcio, CaO, que puede obtenerse por calentamiento de 200
g
de un mineral de calcio que contiene 95 % de CaCO3
según la ecuación:
∆
CaCO3 à
CaO + CO2
9. Para el problema
anterior, calcule la pureza del mineral, de calcio si, durante el proceso, se
hubieran obtenido 105 gramos de CaO. ¿Cuál sería la
pureza si se hubieran obtenido 110
gramos de CaO?
10. El benceno
reacciona con el HNO3 para producir nitrobenceno, según la reacción:
C6H6 + HNO3 à C6H5NO2 + H2O
a. Si en un proceso de nitración del
benceno se obtienen 36 gramos de nitrobenceno a partir
de 312 g de C6H6, ¿cuál
es el porcentaje de rendimiento de la reacción?
b. Calcule la cantidad de nitrobenceno
que se produce a partir de 30 gramos de benceno en la
reacción anterior, si su rendimiento es del 70
%
