Estequiometria Quimica

Estequiometría de la reacción química

Ahora estudiaremos la estequiometría, es decir la medición de los elementos).

Las transformaciones que ocurren en una reacción quimica se rigen por la Ley de la conservación de la masa: Los átomos no se crean ni se destruyen durante una reacción química.

Entonces, el mismo conjunto de átomos está presente antes, durante y después de la reacción. Los cambios que ocurren en una reacción química simplemente consisten en una reordenación de los átomos.

Por lo tanto una ecuación química ha de tener el mismo número de átomos de cada elemento a ambos lados de la flecha. Se dice entonces que la ecuación está balanceada.

2H2 + O2 2H2O

Reactivos Productos

4H y 2O = 4H + 2O

Pasos que son necesarios para escribir una reacción ajustada:

1) Se determina cuales son los reactivos y los productos.

2) Se escribe una ecuación no ajustada usando las fórmulas de los reactivos y de los productos.

3) Se ajusta la reacción determinando los coeficientes que nos dan números iguales de cada tipo de átomo en cada lado de la flecha de reacción, generalmente números enteros.

Ejemplo 1:

Consideremos la reacción de combustión del metano gaseoso (CH4) en aire.

Paso 1:

Sabemos que en esta reacción se consume (O2) y produce agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2).

Luego:

los reactivos son CH4 y O2, y

los productos son H2O y CO2

Paso 2:

la ecuación química sin ajustar será:

Paso 3:

Ahora contamos los átomos de cada reactivo y de cada producto y los sumamos:

Entonces,

una molécula de metano reacciona con dos moléculas de oxígeno para producir dos moléculas agua y una molécula de dióxido de carbono.

Ejemplo 2:

Ecuación balanceada

Ejemplo 3:

Ajustar primero la molécula mayor

Ahora ajustamos el O.

Multiplicamos por dos:

Ejemplo 4:

Descomposición de la urea:

Para balancear únicamente duplicamos NH3 y así:

Ejemplo 5:

Necesitamos mas cloro en la derecha:

Se necesita más C en la izquierda, duplicamos CH3OH.

ya está ajustada.

3.- CÁLCULOS ESTEQUIOMETRICOS

La estequiometría es el estudio cuantitativo de las reacciones químicas. Las relaciones

cuantitativas entre las cantidades de las sustancias que intervienen en una reacción permiten

calcular la cantidad de una determinada sustancia si se conoce la cantidad de una cualquiera de

ellas. En general, las cantidades calculadas son en masa, pero puede hallarse el correspondiente

volumen si se conoce, para sólidos y líquidos, su densidad, y para los gases, a partir de la

ecuación general que relaciona el volumen con el número de moles.

a) Relaciones mol-mol

Conocido el número de moles de una sustancia puede hallarse el número de moles de otra.

A.1.- ¿Cuántos moles de oxígeno se obtendrán calentando 3,5 moles de clorato potasico, según la

reacción: Clorato potásico cloruro potásico + oxígeno

Sol: 5,25 moles

A.2.- Cuando el Sb se quema en atmósfera de oxígeno se produce la siguiente reacción:

Sb + O2 Sb2O3

a) Ajusta la reacción y halla cuántos moles de oxígeno se necesitan para quemar 18 moles de Sb.

b)¿Cuántos gramos de Sb2O3 se obtendrán?

Sol: a)13,5 moles de oxígeno , b) 2.628 g de Sb2O3

b) Relaciones masa-masa

Conocida la masa de una sustancia puede hallarse la masa de otra.

A.3.- Por tostación de sulfuro de cinc se obtiene el óxido del metal y se desprende dióxido de

azufre. Si se dispone de 8,5 Kg de sulfuro: a) ¿Qué cantidad de óxido se producirá?. b) ¿Con qué

masa de oxígeno reaccionará?

Sol: a) 7.104 g de ZnO , b) 4.189 g de oxígeno.Física y química 1º bachillerato Estequiometría

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A.4.- ¿Qué masa en gramos de cloruro de plata puede obtenerse a partir de la reacción de 17 g de

nitrato de plata con cloruro de sodio en exceso?

Sol: 14,3 g

c) Relaciones masa-volumen

Si interviene en la reacción un gas, su cantidad puede darse también en volumen. Así,

conocido la masa de una de las sustancias, puede hallarse el volumen de una sustancia gaseosa o

viceversa.

A.5.- ¿Qué volumen de hidrógeno podemos obtener si disponemos de 14,3 g de aluminio y ácido

clorhídrico en exceso?. Las condiciones de nuestro laboratorio en ese momento son 21 ºC y 748

mm de Hg. La reacción que se produce es:

aluminio + ácido clorhídrico cloruro de aluminio + hidrógeno

Sol: 19,46 l

A.6.- ¿Cuántos litros de oxígeno medidos en c.n. se necesitarán para quemar 36,0 g de butano?

¿Cuántos litros de CO2 medidos en c.n. se formarán y cuántos gramos de agua?.

Sol: 90,4 l de O2; 55,61 l de CO2 y 55,9 g de agua

A.7.- Al quemar 3 gramos de antracita se obtienen 5,3 litros de CO2 , medidos en c.n. Calcula la

cantidad de carbono que contiene la antracita.

Sol: 2,84 g

d) Relaciones volumen-volumen

Si en la reacción intervienen al menos dos gases, sus coeficientes estequiométricos indican

también la proporción

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