lunes, 13 de septiembre de 2010

Ejercicios estequiometría

ESTEQUIOMETRIA DE LAS REACCIONES QUIMICAS

La estequiometría se refiere a las cantidades de reaccionantes y productos comprendidos en las

reacciones químicas. Para una reacción hipotética A + B → C + D, surgen preguntas como las

siguientes: ¿cuánto se necesita de A para que reaccione con "x" gramos de B?, ¿cuánto se producirá

de C en la reacción de A con "x" gramos de B?, ¿cuánto se producirá de D junto con "y" gramos de

C?

Cada problema, en estequiometría, se basa en una reacción química balanceada y su interpretación

se hace en términos de moles. Los números relativos de moléculas de los reaccionantes y de los

productos están indicados por los coeficientes de las fórmulas que corresponden a estas moléculas.

En la reacción balanceada 4 FeS + 7 O2 → 2 Fe2O3 + 4 SO2, los coeficientes indican que 4

moléculas de sulfuro ferroso reaccionan con 7 moléculas de oxígeno para producir 2 moléculas de

óxido férrico y 4 moléculas de anhídrido sulfuroso.

Factores químicos de conversión

La razón de dos cantidades cualesquiera en la ecuación balanceada nos da el "factor químico" de

conversión que permite pasar de las moléculas de una sustancia al número equivalente de moléculas

de la otra sustancia implicada en la reacción.

A partir de la reacción balanceada anterior se pueden escribir factores químicos de conversión como

los siguientes.

4 moléculas de FeS ; 4 moléculas de FeS ; 7 moléculas de O

7 moléculas de O 2 moléculas de Fe O 4 moléculas de SO

; etc

Sin embargo, las moléculas no son unidades prácticas para el trabajo de laboratorio. Los factores

químicos de conversión se expresan en unidades equivalentes como son el mol y la masa, de tal

manera que se pueden establecer relaciones mol-mol, masa-mol y masa-masa. Algunos ejemplos de

ellas son:

Estequiometría

96

Relación mol/mol:

.

Ejercicios Resueltos

Ejercicio 1. El oxígeno se prepara calentando el clorato de potasio, KClO3. ¿Cuál es el peso

de O2 obtenido a partir de 6 g de KClO3?

La reacción balanceada es: 2 KClO3 → 2 KCl + 3 O2,

Ejercicio 2. El amoníaco, NH3, reacciona con el O2 para producir NO y H20 de acuerdo a la

siguiente reacción balanceada: 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O. (a) ¿Cuántos gramos de agua se

producen cuando reaccionan 85.15 g de NH3?, (b) ¿Cuántas moles de O2 se consumen?, (c)

¿Cuántas moléculas de NO se producen? (Pesos moles: NH3 = 17.03 g; H2O = (18 g)

Ejercicio 3. El ácido clorhídrico, HCl, reacciona con el oxígeno a temperaturas altas para formar

cloro, Cl2, y agua. (a) ¿Cuántos gramos de HCl se necesitan para formar 0.6 moles de Cl2? (b)

¿Cuántas moles de O2 han reaccionado?, (c) ¿Cuántas moléculas de agua se han producido?

La reacción balanceada es: 4 HCl + O2 → 2 Cl2 + 2 H2O

Ejercicio 4. La reacción entre el hidróxido de sodio, NaOH, y el ácido sulfúrico, H2SO4, es de

neutralización con producción de sulfato de sodio, Na2SO4, y agua. (a) ¿Cuántos gramos de

hidróxido de sodio se necesitan para neutralizar 392.32 g de ácido sulfúrico?, (b) ¿Cuántas moles de

hidróxido de sodio se emplearon?

Pesos moleculares: H2SO4 = 9808 g; NaOH = 40 g

La reacción balanceada es: 2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O

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