MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 1
GUÍA INTRODUCTORIA A LA ESTEQUIOMETRIA
IVÁN FERNELLY GARCÍA MONTEALEGRE Octubre de 2014
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 2
Estequiometria En química, la estequiometria (del griego στοιχειον, stoicheion, 'elemento' y μετρον, métrón, 'medida') es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre los reactivos y productos en el transcurso de una reacción química.1 Estas relaciones se pueden deducir a partir de la teoría atómica, aunque históricamente se enunciaron sin hacer referencia a la composición de la materia, según distintas leyes y principios. El primero que enunció los principios de la estequiometria fue Jeremías Benjamín Richter (1762-1807), en 1792, quien describió la estequiometria de la siguiente manera. “La estequiometria es la ciencia que mide las proporciones cuantitativas o relaciones de masa de los elementos químicos que están implicados en una reacción química”. También estudia la proporción de los distintos elementos en un compuesto químico y la composición de mezclas químicas. Una reacción química se produce cuando hay una modificación en la identidad química de las sustancias intervinientes; esto significa que no es posible identificar a las mismas sustancias antes y después de producirse la reacción química, los reactivos se consumen para dar lugar a los productos. A escala microscópica una reacción química se produce por la colisión de las partículas que intervienen ya sean moléculas, átomos o iones, aunque puede producirse también por el choque de algunos átomos o moléculas con otros tipos de partículas, tales como electrones o fotones. Este choque provoca que las uniones que existían previamente entre los átomos se rompan y se facilite que se formen nuevas uniones. Es decir que, a escala atómica, es un reordenamiento de los enlaces entre los átomos que intervienen. Este reordenamiento se produce por desplazamientos de electrones: unos enlaces se rompen y otros se forman, sin embargo los átomos implicados no desaparecen, ni se crean nuevos átomos. Esto es lo que se conoce como ley de conservación de la masa, e implica los dos principios siguientes:
El número total de átomos antes y después de la reacción química cambia. El número de átomos de cada tipo es igual antes y después de la reacción.
En el transcurso de las reacciones químicas las partículas subatómicas tampoco desaparecen, el número total de protones, neutrones y electrones permanece constante. Y como los protones tienen carga positiva y los electrones tienen carga negativa, la suma total de cargas no se modifica. Esto es especialmente importante tenerlo en cuenta para el caso de los electrones, ya que es posible que durante el transcurso de una reacción química salten de un átomo a otro o de una molécula a otra, pero el número total de electrones permanece constante. Esto que es una
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 3
consecuencia natural de la ley de conservación de la masa se denomina ley de conservación de la carga e implica que:
La suma total de cargas antes y después de la reacción química permanece constante.
Las relaciones entre las cantidades de reactivos consumidos y productos formados dependen directamente de estas leyes de conservación, y por lo tanto pueden ser determinadas por una ecuación (igualdad matemática) que las describa. A esta igualdad se le llama ecuación estequiometria. Ecuaciones químicas Una ecuación química es una representación escrita de una reacción química. Se basa en el uso de símbolos químicos que identifican a los átomos que intervienen y como se encuentran agrupados antes y después de la reacción. Cada grupo de átomos se encuentra separado por símbolos (+) y representa a las moléculas que participan, cuenta además con una serie de números que indican la cantidad de átomos de cada tipo que las forman y la cantidad de moléculas que intervienen, y con una flecha que indica la situación inicial y la final de la reacción. Así por ejemplo en la reacción:
Tenemos los grupos de átomos (moléculas) siguientes:
O2, H2 y H2O.
Subíndices Los subíndices indican la atomicidad, es decir la cantidad de átomos de cada tipo que forman cada agrupación de átomos (molécula). Así el primer grupo arriba representado, indica a una molécula que está formada por 2 átomos de oxígeno, el segundo a dos moléculas formadas por 2 átomos de hidrógeno, y el tercero representa a un grupo de dos moléculas formadas por 2 átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, es decir dos moléculas de agua. Coeficiente estequiométrico Es un número que funciona en cierta forma como un multiplicador indicando el número de moléculas de un determinado tipo que participa en una ecuación química dada. En el ejemplo anterior.
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 4
El coeficiente del metano es 1, el del oxígeno 2, el del dióxido de carbono 1 y el del agua 2. Los coeficientes estequiométricos son en principio números enteros, aunque para ajustar ciertas reacciones alguna vez se emplean números fraccionarios. Cuando el coeficiente estequiométrico es igual a 1, no se escribe. Por eso, en el ejemplo CH4 y CO2 no llevan ningún coeficiente delante. Así por ejemplo O2 Debe leerse como 1(O2) es decir, un grupo de moléculas de oxígeno. Y la expresión 2H2O. Debe leerse como 2(H2O), es decir dos grupos o moléculas, cada uno de los cuales se encuentra formado por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Lectura de una ecuación química Dado que una ecuación química es una representación simplificada o mínima de una reacción química, es importante considerar todos los datos representados; ya que perder de vista a alguno significa no entender realmente la situación representada. Los símbolos y subíndices representan a las especies químicas que participan, y los coeficientes representan al número de moléculas de cada tipo que se encuentran participando de la reacción. Finalmente la flecha indica cual es el sentido predominante en el cual la reacción química progresa. Así en el ejemplo anterior vemos que CH4 y O2 se encuentran en la situación "antes de", es decir del lado de los reactivos y H2O y CO2 se encuentran en la situación de "después de", es decir del lado de los productos. La ecuación completa debería leerse así: «Una molécula de metano (CH4) reacciona químicamente con dos moléculas de Oxígeno diatómico (2O2) para formar una molécula de dióxido de carbono (CO2) y dos moléculas de agua (2H2O)» Balance de materia Se dice que una ecuación química se encuentra ajustada, equilibrada o balanceada cuando respeta la ley de conservación de la materia, según la cual la cantidad de átomos de cada elemento debe ser igual del lado de los reactivos (antes de la flecha) y en lado de los productos de la reacción (después de la flecha). Para balancear una ecuación, se deben ajustar los coeficientes, y no los subíndices. Esto es así porque cada tipo de molécula tiene siempre la misma composición, es decir se encuentra siempre formada por la misma cantidad de átomos, si modificamos los subíndices estamos nombrando a sustancias diferentes:
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 5
H2O es agua común y corriente, pero H2O2 es peróxido de hidrógeno una sustancia química totalmente diferente. Al modificar los coeficientes sólo estamos diciendo que ponemos más o menos de tal o cual sustancia. Por ejemplo, en la reacción de combustión de metano (CH4), éste se combina con oxígeno molecular (O2) del aire para formar dióxido de carbono (CO2) y agua. (H2O). La reacción sin ajustar será:
En esta ecuación, las incógnitas son a, b, c y d, que son los denominados coeficientes estequiométricos. Para calcularlos, debe tenerse en cuenta la ley de conservación de la materia, por lo que la suma de los átomos de cada elemento debe ser igual en los reactivos y en los productos de la reacción. Existen tres métodos principales para balancear una ecuación estequiométrica, que son, el método de tanteo, el método algebraico y el método de ion-electrón para ecuaciones de tipo Redox (Oxido-reducción). Método de balanceo por tanteo. El método de tanteo se basa simplemente en modificar los coeficientes de uno y otro lado de la ecuación hasta que se cumplan las condiciones de balance de masa. No es un método rígido, aunque tiene una serie de delineamientos principales que pueden facilitar el encontrar rápidamente la condición de igualdad.
Se comienza igualando el elemento que participa con mayor estado de oxidación en valor absoluto. Se continúa ordenadamente por los elementos que participan con menor estado de oxidación. Si la ecuación contiene oxígeno, conviene balancear el oxígeno en segunda instancia. Si la ecuación contiene hidrógeno, conviene balancear el hidrógeno en última instancia.
En el ejemplo, se puede observar que el elemento que participa con un estado de oxidación de mayor valor absoluto es el carbono que actúa con estado de oxidación (+4), mientras el oxígeno lo hace con estado de oxidación (-2) y el hidrógeno con (+1). Comenzando con el carbono, se iguala de la forma más sencilla posible, es decir con coeficiente 1 a cada lado de la ecuación, y de ser necesario luego se corrige.
Se continúa igualando el oxígeno, se puede observar que a la derecha de la ecuación, así como está planteada, hay 3 átomos de oxígeno, mientras que a la izquierda hay una molécula que contiene dos átomos de oxígeno. Como no se
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 6
deben tocar los subíndices para ajustar una ecuación, simplemente añadimos media molécula más de oxígeno a la izquierda:
O lo que es lo mismo:
Luego se iguala el hidrógeno. A la izquierda de la ecuación hay cuatro átomos de hidrógeno, mientras que a la derecha hay dos. Se añade un coeficiente 2 frente a la molécula de agua para balancear el hidrógeno:
El hidrógeno queda balanceado, sin embargo ahora se puede observar que a la izquierda de la ecuación hay 3 átomos de oxígeno (3/2 de molécula) mientras que a la derecha hay 4 átomos de oxígeno (2 en el óxido de carbono (II) y 2 en las moléculas de agua). Se balancea nuevamente el oxígeno agregando un átomo más (1/2 molécula más) a la izquierda:
O lo que es lo mismo:
Ahora la ecuación queda perfectamente balanceada. El método de tanteo es útil para balancear rápidamente ecuaciones sencillas, sin embargo se torna sumamente engorroso para balancear ecuaciones en las cuales hay más de tres o cuatro elementos que cambian sus estados de oxidación. En esos casos resulta más sencillo aplicar otros métodos de balanceo. Método de balanceo algebraico El método algebraico se basa en el planteamiento de un sistema de ecuaciones en la cual los coeficientes estequiométricos participan como incógnitas, procediendo luego despejar estas incógnitas. Es posible sin embargo que muchas veces queden planteados sistemas de ecuaciones con más incógnitas que ecuaciones, en esos casos la solución se halla igualando uno cualquiera de los coeficientes a 1 y luego despejando el resto en relación a él. Finalmente se multiplican todos los coeficientes por un número de modo tal de encontrar la menor relación posible entre coeficientes enteros.
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 7
En el ejemplo:
Para el elemento hidrógeno (H) hay 4·a átomos en los reactivos y 2·d átomos en los productos. De esta manera se puede plantear una condición de igualdad para el hidrógeno. Hidrógeno: 4·a = 2·d Y procediendo de la misma forma para el resto de los elementos participantes se obtiene un sistema de ecuaciones. Hidrógeno: 4·a = 2·d Oxígeno: 2·b = 2·c + d Carbono: a = c Con lo que tenemos un sistema lineal de tres ecuaciones con cuatro incógnitas homogéneo:
Al ser un sistema homogéneo tenemos la solución trivial:
Pero debemos buscar una solución que no sea trivial, ya que esta implicaría que no hay "ningún" átomo, y no describe el planteo químico, proseguimos a simplificar:
Si, la tercera ecuación, la cambiamos de signo, la multiplicamos por dos y le sumamos la primera tendremos:
Pasando d al segundo miembro, tenemos:
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 8
Con lo que tenemos el sistema resuelto en función de d:
Se trata en encontrar el menor valor de d que garantice que todos los coeficientes sean números enteros, en este caso haciendo d= 2, tendremos:
Sustituyendo los coeficientes estequiométricos en la ecuación de la reacción, se obtiene la ecuación ajustada de la reacción:
Ésta dice que 1 molécula de metano reacciona con 2 moléculas de oxígeno para dar 1 molécula de dióxido de carbono y 2 moléculas de agua. Al fijar arbitrariamente un coeficiente e ir deduciendo los demás pueden obtenerse valores racionales no enteros. En este caso, se multiplican todos los coeficientes por el mínimo común múltiplo de los denominadores. En reacciones más complejas, como es el caso de las reacciones Redox, se emplea el método del ion-electrón. Balanceo de las ecuaciones Redox Las reacciones electroquímicas se pueden balancear por el método ion-electrón donde la reacción global se divide en dos semirreacciones (una de oxidación y otra de reducción), se efectúa el balance de carga y elemento, agregando H+, OH−, H2O y/o electrones para compensar los cambios de oxidación. Antes de empezar a balancear se tiene que determinar en qué medio ocurre la reacción, debido a que se procede de una manera en particular para cada medio. Medio Ácido
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 9
Se explicará por medio de un ejemplo, cuando manganésica reacciona con bismutato de sodio.
El primer paso es escribir la reacción sin balancear:
Luego se divide en dos semirreacciones:
Cada semirreación se balancea de acuerdo con el número y tipo de átomos y cargas. Como estamos en medio ácido los iones H+ se agregan para balancear los átomos de H y se agrega H2O para balancear los átomos de O.
Finalmente se multiplica cada semirreacción por un factor para que se cancelen los electrones cuando se sumen ambas semirreacciones.
Reacción Balanceada:
En algunos casos es necesario agregar contraiones para terminar de balancear la ecuación. Para este caso, si se conociera el anión de la sal magnésica, ese sería el contraión. Se agrega por igual de ambos lados de la ecuación para terminar de balancearla.
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 10
Medio Alcalino También se explicará por medio de un ejemplo, cuando el permanganato de potasio reacciona con el sulfito de sodio.
El primer paso es escribir la reacción sin balancear:
Luego se divide en dos semirreacciones:
Cada semirreación se balancea de acuerdo con el número y tipo de átomos y cargas. Como estamos en medio alcalino los OH− se agregan para balancear los átomos de H y normalmente se agrega la mitad de moléculas de H2O del otro lado de la semirreacción para balancear los átomos de O.
Finalmente se multiplica cada semirreación por un factor para que se cancelen los electrones cuando se sumen ambas semirreacciones.
Ecuación balanceada:
Reacción Balanceada:
En este caso se agregaron contraiones para terminar de balancear la ecuación (los cationes K+ y Na+)
Mezcla, proporciones y condiciones estequiométricos Cuando los reactivos de una reacción están en cantidades proporcionales a sus coeficientes estequiométricos se dice:
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 11
La mezcla es estequiométrica Los reactivos están en proporciones estequiométricos La reacción tiene lugar en condiciones estequiométricos
Las tres expresiones tienen el mismo significado. En estas condiciones, si la reacción es completa, todos los reactivos se consumirán dando las cantidades estequiométricos de productos correspondientes. Si no en esta forma, existirá el reactivo limitante que es el que está en menor proporción y que con base en él se trabajan todos los cálculos. Ejemplo
¿Qué cantidad de oxígeno es necesaria para reaccionar con 100 gramos de carbono produciendo dióxido de carbono? Masa atómica del oxígeno = 15,9994. Masa atómica del carbono = 12,0107.
La ecuación química que representa la reacción química es:
Se tienen las siguientes equivalencias a partir de la reacción química y las masas atómicas citadas:
Esta última relación es consecuencia de la fórmula química del oxígeno molecular ( )
Entonces para determinar la masa de oxígeno podemos realizar los siguientes "pasos": determinamos las moles de átomos de carbono (primer factor), con estas moles fácilmente determinamos las moles de moléculas de oxígeno (segundo factor a partir de coeficientes de la ecuación química), y finalmente obtenemos la masa de oxígeno (tercer factor)
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 12
Realizadas las operaciones:
Cálculos estequiométricos Los cálculos estequiométricos se basan en las relaciones fijas de combinación que hay entre las sustancias en las reacciones químicas balanceadas. Estas relaciones están indicadas por los subíndices numéricos que aparecen en las fórmulas y por los coeficientes. Este tipo de cálculos es muy importante y se utilizan de manera rutinaria en el análisis químico y durante la producción de las sustancias químicas en la industria. Los cálculos estequiométricos requieren una unidad química que relacione las masas de los reactantes con las masas de los productos. Esta unidad química es el mol. Tomado de la Wikipedia.
Ejercicios. Estequiometria de elementos y compuestos.
1.
¿Cuál es la masa en gramos de 0.257 mol de sacarosa, C12H22O11? 342 g 88.0 g 8.80 g 12.5 g
2.
Cuál es la fórmula molecular del compuesto siguiente? fórmula empírica CH, masa molar 78 g/mol CH C2H2
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 13
C4H4 C6H6
3.
El elemento cinc se compone de cinco isótopos cuyas masas son de 63.929, 65.926, 66.927, 67.925 y 69.925 uma. Las abundancias relativas de estos cinco isótopos son de 48.89, 27.81, 4.110, 18.57 y 0.62 por ciento, respectivamente. Con base en estos datos calcule la masa atómica media del zinc. 63.93 uma 66.93 uma 65.39 uma 65.93 uma
4.
Indique la fórmula empírica del compuesto siguiente si una muestra contiene 40.0 por ciento de C, 6.7 por ciento de H y 3.3 por ciento de O en masa. C4HO5 CH2O C2H4O2 C3H6O3
5.
Determine la fórmula empírica de un compuesto que contiene 52.9% de aluminio y 47.1% de oxígeno. AlO Al2O3 Al3O2 Al4O6
6.
Determine el peso formular aproximado del compuesto siguiente: Ca(C2H3O2)2 99
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 14
152 94 158
7.
Estimar el número de moléculas presentes en una cucharada sopera de azúcar de mesa, C12H22O11 6.02 x 1023 6.29 x 1024 1.85 x 1022 1.13 x 1023
8.
Con base en la fórmula estructural siguiente, calcule el porcentaje de carbono presente. (CH2CO)2C6H3(COOH) 64,70% 66,67% 69,25% 76,73%
9.
El elemento oxígeno se compone de tres isótopos cuyas masas son de 15.994915, 16.999133 y 17.99916. Las abundancias relativas de estos tres isótopos son de 99.7587, 0.0374 y 0.2049, respectivamente. A partir de estos datos calcule la masa atómica media del oxígeno. 15,9563 15,9994 16,00 15,9930
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
10.
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 15
Una muestra de glucosa C6H12O6, contiene 4.0 x 1022 átomos de carbono. ¿Cuántos átomos de hidrógeno y cuántas moléculas de glucosa contiene la muestra? 8.0 x 1022 átomos de H, 8.0 x 1022 moléculas de glucosa 8.0 x 1022 átomos de H, 4.0 x 1022 moléculas de glucosa 4.0 x 1022 átomos de H, 4.0 x 1022 moléculas de glucosa 8.0 x 1022 átomos de H, 6.7 x 1021 moléculas de glucosa
Estequiometria con el balanceo de ecuaciones químicas
1.
Balancee la siguiente ecuación e indique si se trata de una reacción de combustión, de combinación o de descomposición: "a" Li + "b" N2 "c" Li3N a=6; b=1; c=2; reacción de descomposición a=6; b=1; c=2; reacción de combinación a=1; b=1; c=3; reacción de descomposición a=6; b=1; c=2; reacción de combustión
2.
Balancee la siguiente ecuación: "a" B10H18 + "b" O2 "c" B2O3 + "d" H2O a=1; b=7; c=5; d=9 a=1; b=19; c=10; d=9 a=1; b=12; c=5; d=9 a=1; b=9; c=5; d=9
3.
Balancee la siguiente ecuación: "a" Al + "b" Cr2O3 "c" Al2O3 + "d" Cr a=2; b=1; c=1; d=2
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
a=2; b=1; c=1; d=1 a=4; b=2; c=2; d=4 a=1; b=1; c=1; d=2
4.
Los coeficientes que se necesitan para balancear correctamente la ecuación siguiente son: Al(NO3)3 + Na2S Al2S3 + NaNO3 1, 1, 1, 1 2, 3, 1, 6 2, 1, 3, 2 4, 6, 3, 2
5.
Escriba la ecuación balanceada de la reacción que se produce cuando se calienta nitrato de potasio sólido y éste se descompone para formar nitrito de potasio sólido y oxígeno gaseoso. 2KNO4(s)
2KNO3(s)+ O2
2KNO3(s)
2KNO2(s)+ O2
2KNO3 KNO3(s)
6.
2KNO2 + O2 KNO2(s) + (1/2)O2
Balancee la siguiente ecuación: "a" C6H14O + "b" O2 "c" CO2 + "d" H2O a=2; b=19; c=12; d=14 a=1; b=9; c=6; d=7 a=1; b=19/2; c=6; d=7 a=2; b=18; c=12; d=14
7.
Balancee la siguiente ecuación: "a" Mg3N2 + "b" H2O "c" Mg(OH)2 + "d" NH3
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 16
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
a=1; b=2; c=1; d=1 a=1; b=6; c=3; d=2 a=1; b=6; c=3; d=1 a=1; b=3; c=3; d=2
8.
Convierta lo siguiente en una ecuación química balanceada: Hidrógeno gaseoso reacciona con monóxido de carbono para formar metanol, CH3OH. H2 + CO 2H2 + CO2 4H + CO 2H2 + CO
9.
CH3OH CH3OH CH3OH CH3OH
¿Cuál es el coeficiente del HCl cuando la ecuación siguiente está balanceada correctamente? CaCO3 (s) + HCl (aq) CaCl2 (aq) + CO2 (g) + H2O (l) 1 4 3 2
Balancee la siguiente ecuación e indique si se trata de una reacción de combustión, de combinación o de descomposición.
10.
"a" H2O2 + "b" SO2
"c" H2SO4
a=1; b=1; c=1; reacción de descomposición a=1; b=1; c=1; reacción de combinación
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 17
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 18
a=2; b=1; c=1; reacción de descomposición a=2; b=1; c=1; reacción de combinación
Problemas de Estequiometría Un producto secundario de la reacción que infla las bolsas de aire para automóvil es sodio, que es muy reactivo y puede encenderse en el aire. El sodio que se produce durante el proceso de inflado reacciona con otro compuesto que se agrega al contenido de la bolsa, KNO3, según la reacción. 10Na + 2KNO3
1.
K2O + 5Na2O + N2
¿Cuántos gramos de KNO3 se necesitan para eliminar 5.00 g de Na? 4.40 g 110 g 2.20 g 1.00 g
2.
El alcohol etílico se quema de acuerdo con la siguiente ecuación: C2H5OH + 3O2 2CO2+ 3H2O ¿cuántos moles de CO2 se producen cuando se queman 3.00 mol de C2H5OH de esta manera. 3.00 mol 6.00 mol 2.00 mol 4.00 mol
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
3.
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 19
El octano se quema de acuerdo con la siguiente ecuación: 2C8H18 + 25O2 16CO2 + 18H2O ¿Cuántos gramos de CO2 se producen cuando se queman 5.00 g de C8H18 40.0 g 0.351 g 15.4 g 30.9 g
4.
El CO2 que los astronautas exhalan se extraer de la atmósfera de la nave espacial por reacción con KOH: CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O ¿Cuántos kg de CO2 se pueden extraer con 1.00 kg de KOH? 0.392 kg 0.786 kg 0.500 kg 1.57 kg
5.
¿Cuántos gramos de H2O se forman a partir de la conversión total de 32.00 g O2 en presencia de H2, según la ecuación 2H2 + O2 2H2O? 36.03 g 18.02 g 26.04 g 32.00 g
6.
¿Qué masa de magnesio se necesita para que reaccione con 9.27 g de nitrógeno? (No olvide
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 20
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
balancear Mg + N2
la
reacción.)
Mg3N2
8.04 g 16.1 g 24.1 g 0.92 g
7.
Si 3.00 mol de SO2 gaseoso reaccionan con oxígeno para producir trióxido de azufre, ¿cuántos moles de oxígeno se necesitan? 3.00 mol O2 6.00 mol O2 1.50 mol O2 4.00 mol O2
8.
¿Cuántos gramos de óxido de hierro Fe2O3, se pueden producir a partir de 2.50 g de oxígeno que reaccionan con hierro sólido? 12.5 g 8.32 g 2.50 g 11.2 g
9.
La fermentación de glucosa, C6H12O6, produce alcohol etílico, C2H5OH, y dióxido de carbono: C6H12O6(ac) 2C2H5OH(ac) + 2CO2(g) ¿Cuántos gramos de etanol se pueden producir a partir de 10.0 g de glucosa? 10.0 g
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 21
2.56 g 5.11 g 4.89 g
10.
Las bolsas de aire para automóvil se inflan cuando se descompone rápidamente azida de sodio, NaN3, en los elementos que la componen según la reacción 2NaN3 2Na + 3N2 ¿Cuántos gramos de azida de sodio se necesitan para formar 5.00 g de nitrógeno gaseoso? 9.11 g 8.81 g 7.74 g 3.33 g
Estequiometría de Reactivo Limitante y Rendimiento
1.
En la reacción: Fe(CO)5 + 2PF3 + H2 Fe(CO)2(PF3)2(H)2 + 3CO ¿Cuántos moles de CO se producen a partir de una mezcla de 5.0 mol de Fe(CO)5, 8.0 mol PF3, y 6.0 mol H 2? 9 mol 24 mol 12 mol 16 mol
2.
El cloruro de calcio reacciona con nitrato de plata para producir un precipitado de cloruro de plata: CaCl2(aq) + 2 AgNO3(aq) AgCl(s) +
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
Ca(NO3)2(aq) En un experimento se obtienen 1.864 g de precipitado. Si el rendimiento teórico del cloruro de plata es 2.45 g. ¿Cuál es el rendimiento en tanto por ciento? 58.6% 30.0% 76.1% 131.0%
3.
Cuando se prepara H2O a partir de hidrógeno y oxígeno, si se parte de 4.6 mol de hidrógeno y 3.1 mol de oxígeno, ¿cuántos moles de agua se pueden producir y qué permanece sin reaccionar? se producen 7.7 mol de agua y quedan 0.0 mol de O2 se producen 3.1 mol de agua y quedan 1.5 mol de O2 se producen 2.3 mol de agua y quedan 1.9 mol de O2 se producen 4.6 mol de agua y quedan 0.8 mol de O2
4.
El carburo de silicio, SiC, se conoce por el nombre común de carborundum. Esta sustancia dura, que se utiliza comercialmente como abrasivo, se prepara calentando SiO2 y C a temperaturas elevadas: SiO2(s) + 3C(s) SiC(s) + 2CO(g) ¿Cuántos gramos de SiC se pueden formar cuando se permite que reaccionen 3.00 g de SiO2 y 4.50 g de C? 2.00 g 3.00 g 5.01 g 15.0 g
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 22
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
5.
El vinagre (HC2H3O2) y la soda (NaHCO3) reaccionan produciendo burbujas de gas (dióxido de carbono): HC2H3O2(aq) + NaHCO3(s) NaC2H3O2(aq) Si 5.00 g de vinagre reaccionan con 5.00 g de soda. ¿Cuál es el reactivo limitante? NaHCO3 NaC2H3O2 H2O HC2H3O2
6.
El metal sodio reacciona con agua para dar hidróxido de sodio e hidrógeno gas: 2 Na(s) + 2 H2O(l) NaOH(aq) + H2(g) Si 10.0 g de sodio reaccionan con 8.75 g de agua: ¿Cuál es el reactivo limitante? NaOH H2O H2 Na
7.
¿Qué masa de cloruro de plata se puede preparar a partir de la reacción de 4.22 g de nitrato de plata con 7.73 g de cloruro de aluminio? (No olvide balancear la reacción). AgNO3 + AlCl3 Al(NO3)3 + AgCl 5.44 g 3.56 g 14.6 g 24.22 g
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 23
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
8.
En la reacción 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO, ¿cuántos gramos de HNO3 se pueden formar cuando se permite que reaccionen 1.00 g de NO2 y 2.25 g de H2O? 0.913 g 0.667 g 15.7 g 1.37 g
9.
Un fabricante de bicicletas dispone de 5350 ruedas, 3023 marcos y 2655 manubrios. ¿Cuántas bicicletas puede fabricar con estas partes? 2675 bicicletas 2655 bicicletas 3023 bicicletas 5350 bicicletas
10.
Calcular el rendimiento de un experimento en el que se obtuvieron 3.43 g de SOCl2 mediante la reacción de 2.50 g de SO2 con un exceso de PCl5, esta reacción tiene un rendimiento teórico de 5.64 g de SOCl2. SO2(l) + PCl5(l) SOCl2(l) + POCl3(l) 60.8% 72.9% 16.4% 44.3%
Estequiometría de Disoluciones
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 24
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
1.
¿Cuántos mililitros de solución 1.50 M de KOH se necesitan para suministrar 0.125 mol de KOH? 12.0 mL 18.6 mL 83.3 mL 96.0 mL
2.
El ácido acético puro es un líquido con una densidad de 1.049 g/mL a 25°C. Calcule la molaridad de una solución de ácido acético preparada disolviendo 10.00 mL de ácido acético a 25°C en agua suficiente para completar 100.0 mL de solución. 1.665 M 1.747 M 100.0 M 104.9 M
3.
Indique la concentración de cada ion o molécula presente en una solución de CaBr2 0.25 M 0.25 M Ca2+, 0.50 M Br0.25 M CaBr2 0.50 M Ca2+, 0.50 M Br0.50 M Ca2+, 0.25 M Br-
4.
Se prepara una solución mezclando 30.0 mL de HCl 8.00 M, 100 mL de HCl 2.00 M y agua suficiente para completar 200.0 mL de solución. ¿Cuál es la molaridad del HCl en la solución final? 0.45 M
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 25
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 26
1.00 M 2.20 M 4.50 M
5.
Complete y balancee la ecuación HClO4 (ac) + Cu(OH)2 (s) 2HClO4 (ac) + Cu(OH)2 (ac) HClO4 (ac) + Cu(OH)2 (ac)
H
HClO4 (ac) + Cu(OH)2 (ac)
H
2HClO4 (ac) + Cu(OH)2 (ac)
6.
2H<su< td=""></su<>
Complete y balancee la ecuación HBr(ac) + Ca(OH)2 (ac) HBr(ac) + Ca(OH)2 (ac) 2HBr (ac) + Ca(OH)2 (ac) HBr (ac) + Ca(OH)2 (ac) 2HBr (ac) + Ca(OH)2 (ac)
7.
2H<su< td=""></su<>
H2O (l 2H2O (< H2O ( 2H2O (<
¿Qué volumen de solución 0.115 M de HClO4 se necesita para neuralizar 50.00 mL de NaOH 0.0875 M? 11.5 mL 38.0 mL 50.0 mL 66.8 mL
8.
Se derrama un poco de ácido sulfúrico sobre una mesa de laboratorio. El ácido se puede neutralizar espolvoreando bicarbonato de sodio sobre él para después recoger con un trapo la solución resultante.
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 27
El bicarbonato de sodio reacciona con el ácido sulfúrico de la forma siguiente: 2NaHCO3 (s) + H2SO4 (ac) (g) + 2 H2O (l)
Na2SO4 (ac) + 2CO2
Se agrega bicarbonato de sodio hasta que cesa el burbujeo debido a la formación de CO2 (g). Si se derramaron 35 mL de H2SO4 6.0 M, ¿cuál es la masa mínima de NaHCO3 que es necesario agregar para neutralizar el ácido derramado? 35.0 g 14.0 g 26.0 g 42.0 g
9.
Cierto volumen de una solución 0.50 M contiene 4.5 g de cierta sal. ¿Qué masa de la sal está presente en el mismo volumen de una solución 2.50 M ? 5.0 g 9.0 g 14.0 g 23.0 g
10.
Si se determina que hay 5.20 g de una sal en 2.500 L de una solución 0.500 M, ¿cuántos gramos estarían presentes en 2.50 mL de una solución 1.50 M? 15.6 g 10.4 g 17.8 g 20.4 g
MECI CALIDAD GUÍA DE CLASE INSTITUCION EDUCATIVA HENRY DANIELS
CÓDIGO: FTO VERSIÓN: 04 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2014 PAGINA 28
Tomado de http://www.eis.uva.es
¡Éxitos!