Estequiometria:Mol - Mol, Gramo - Gramo, Reactivo limitante y % de Rendimiento

EstequiometriaEn química, la estequiometria es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre los reactivos y productos en el transcurso de una reacción química.

En el Segundo parcial aprendimos a convertir:

1. Moles a moléculas– Usando el numero de Avogadro

2. Moles a gramos (y viceversa)– Usando la masa molecular

Estequiometria Parte II

Nuevos cálculos estequiometricos

1. Moles A a Moles B– Usando identidades (razones) molares

2. Gramos A a Gramos B– Usando identidades (razones de masa)

3. Reactivo limitante– Usando identidades (razones) molares y de masa

Moles A = Moles B

Razón o IdentidadProviene de Ecuaciones Balanceadas

Moles en una reacción• Cuando tenemos una reacción química balanceada

podemos predecir cuanta cantidad de una sustancia reacciona con otra.

• La relación entre compuestos en una reacción siempre esta en moles

Identidades o razones molares

Una identidad consiste en escribir las cantidades involucradas en forma de una razón o un quebrado.

N2 + 3H2 → 2NH3

1𝑀𝑜𝑙𝑁 23𝑀𝑜𝑙𝐻2

1𝑀𝑜𝑙𝑁 22𝑀𝑜𝑙𝑁𝐻 3

Nuevos cálculos estequiometricos

5 Mol A + 2 Mol B 2 Mol C

Si tengo 3 Mol A ¿cuanto Mol B Necesito?

3 Moles A= 1.2 Moles B

Razón o IdentidadBien de Ecuaciones BalanceadasDato de

Entrada Resultado

Moles A → Moles B1. Balancea la ecuación2. Usa análisis dimensional

para construir la identidad molar necesaria.

¿Cuantos moles de NH3 se requieren para producir 10.8 mol de H2?

N2 + 3H2 → 2NH3

Moles A → Moles B¿Cuantos moles de NH3 se requieren para producir 10.8 mol de H2?

N2 + 3H2 → 2NH3

10.8 mol H2 Solución: 7.2 mol NH3

Identidades Molares

Ejemplo:

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O + E

Moles A → Moles BEjemplo 2:¿Cuantos moles de O2 son necesarios para la combustión de 1.2 moles de etanol C2H5OH?

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O1.2 mol C2H5OH

Solución: 3.6 mol O2

Gramos A → Gramos B

Gramos of A Gramos of B

1. Balancea la ecuación2. Convierte los gramos de los datos del problema

en moles (moles A).3. Convierta los moles de A en moles de B por

medio de la identidad molar.4. Convierta moles de B en gramos de B

Gramos A → Gramos B

¿Cuantos gramos de O2 son necesarios para la combustión de 10 gramos de etanol?

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O 46gr/mol 96 gr/mol 88gr/mol 54gr/mol

10 gr C2H5OH=

Solución: 20.869 gramos de O2

Gramos A → Gramos B¿Cuantos gramos de Cloruro de plata se pueden obtener de 100 gramos de Nitrato de plata, de acuerdo a la siguiente reacción?

AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3 109 gr/mol 58.5gr/mol 85gr/mol 82.5 gr/mol

100 gr AgNO3 =

Sol= 77.98 gr AgCl

Martes 24 Practica Laboratorio

Laboratorio 60 %Pre Lab 40 % = Cierre Domingo 22 Media NocheCalculadora, Tabla periódica con pesos• Teoría de Reacciones Químicas 3 preguntas: Clasificación de

reacciones y de párrafo a reacción (7.5 c/u = 22.5 pts)• Preguntas de gases: Leyes combinada de los gases y ley general

de los gases (2 preguntas 7.5 c/u= 15 pts)• Problema Mol – Mol (17.5 pts )• Problema Gramo – Gramo (20 pts)• Problema de Limitante (25 pts)

Reactivo Limitante• En la vida real las sustancias no se encuentran

en las cantidades ideales descritas por una reacción química.

• Lo mas común es que un reactivo se consuma totalmente y del otro exista un exceso o sobrante.

Reactivo LimitanteEjemplo:Si tuviera 14 rebanadas de pan, pero solo cinco rebanas de queso, solo podrás completar 5 sándwiches de queso. A pesar de tener pan para 7 sándwiches.

Reactivo Limitante

Ejemplo:Lo mismo ocurre a nivel químico. Si tienes 9 moles de Sodio pero solo un mol de cloro diatónico. Podrás formar dos mol de cloruro de sodio y te sobraran 7 moles de sodio.

2 Na + Cl2 2 NaCl

Reactivo Limitante

Suponga que tiene 6 gr de carbón que se combinan con 3 gr de hidrogeno, de acuerdo a la siguiente reacción

C + H2 → CH4

a) ¿Cual es el reactive limitante y cual es el reactive en exceso?

b) ¿Cuantos gramos de CH4 se pueden formar?

Reactivo Limitante1. Balance la ecuación y Saque peso

C + H2 → CH4

12gr 4 gr 16 gr2. Calcule los gramos ,que cada reactivo puede producir con 6 gr de C y 3 gr de

H2. 6 gr C = 8 gr CH4

3 gr H2 = 12 gr CH4

3. El carbono es el reactive limitante C, debido ha que produce una menor cantidad de CH4, el reactivo en exceso es H2.la cantidad de CH4 que es posible formar es 8 gr

LIMITANTE

EXCESO

2

Reactivo Limitante4. ¿Cuánto H2 (Excedente) se utilizo?

8 gr CH4= 2 gr de H2

5. ¿Cuánto H2 sobro?

3 gr de H2 Originales - 2 gr de H2 Gastados = 1 gr de H2 en exceso

Reactivo LimitanteActividad 30 Ejercicio 1

Si tiene 15 gramos de óxido de calcio que reaccionan con 13 gramos de ácido fosfórico de acuerdo a la siguiente reacción CaO + H3PO4 → Ca3(PO4)2 + H2O

a) ¿Cual es el reactive limitante y cual es el reactive en exceso?b) ¿Cuantos gramos de Ca3(PO4)2 se pueden

formar?

Reactivo Limitante1. Balance la ecuación y Saque masa molecular

CaO + H3PO4 → Ca3(PO4)2 + H2O 168 gr 196 gr 310 gr 54 gr2. Calcule los gramos ,que cada reactivo puede producir con 15 gr de CaO y 13

gr de H3PO4.

15 gr CaO = 27.67 gr Ca3(PO4)2

13 gr H3PO4 = 20 .56 gr Ca3(PO4)2

3. El Acido fosfórico es el limitante , debido ha que produce una menor cantidad de Fosfato de Calcio, el reactivo en exceso es Oxido de calcio. La cantidad de Fosfato de Calcio que es posible formar es 20.56 gr

LIMITANTE

EXCESO

3 2 1 3

Reactivo Limitante4. ¿Cuánto CaO (Excedente) se utilizo?

20 .56 gr Ca3(PO4)2= 11.14 gr CaO

5. ¿Cuánto CaO sobro?

15 gr de CaO Originales - 11.14 gr de CaO Gastados = 3.86 gr de CaO en Sobrantes

Porcentaje de Rendimiento

Porcentaje de rendimiento

• Cantidad teórica= es la cantidad que se calcula matemáticamente suponiendo un estado ideal.

• Cantidad real = es la cantidad obtenida en condiciones reales

Ejemplo

5 gr de cobre reaccionan con nitrato de plata en exceso de acuerdo a la siguiente reacción:

Se producen 15.2 gr de plata. ¿Calcule el % de rendimiento?

Ejemplo

• Balance la ecuación

• Obtenga la cantidad teórica de plata

• Calcule el % de rendimiento

2 2

Porcentaje de RendimientoEjemplo II

Se mezclaron 67 gr de NaHCO3 con 50 gr de CH3COOH y se obtuvieron 33 gr CO2.

Determine:¿Cuál es el reactivo limitante y cual es el Excedente?¿Cuánto CO2 Teórico se puede formar?¿Cuál es el porcentaje de rendimiento?

NaHCO3 + CH3COOH → CO2 + H2O + CH3COONa 84gr 60 gr 44gr 18 gr 82 gr

67 gr NaHCO3 = 35 gr CO2

50 gr CH3COOH = 36.66 gr CO2

% rendimiento=

% r=

Excedente

Limitante

Referencia

• http://www.learnchem.net/tutorials/stoich.shtml

• http://www.chemtutor.com/mols.htm