1. bases de la estequiometria
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QUIMICA II ECUACIONES ESTEQUIOMETRICAS
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QUIMICA II
ECUACIONES
ESTEQUIOMETRICAS
DEFINICION DE ESTEQUIOMETRIA
ESTEQUIOMETRIA
es decir la medición de los elementos
Las transformaciones que ocurren en una reacción química 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 debe estar presente antes, durante y después
de la reacción.
Los cambios que ocurren en una reacción química simplemente consisten en una
reordenación de los átomos.
FORMULA MOLECULAR
DEFINAMOS FORMULA:
ES LA REPRESENTACION DE UNA SUSTANCIA
ALGUNOS SIMBOLOS
(s) si el compuesto se encuentra en estado sólido
(l) si el compuesto se encuentra en estado líquido
(g) si el compuesto se encuentra en estado líquido
(dis) si el compuesto se encuentra disuelto (cualquier disolvente)
(aq) si el compuesto se encuentra disuelto en agua
FORMULA MOLECUAR
La fórmula molecular indica el número de átomos de cada clase
presentes en la molécula
La molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de
oxígeno, por lo que su fórmula molecular es H2O
El etano, está formado por dos átomos de carbono y seis de hidrógeno, por lo
que su fórmula molecular será C2H6.
FORMULA MOLECULAR
En química la fórmula empírica es una expresión que representa la
proporción más simple en la que están presentes los átomos que forman un
compuesto químico. Es por tanto la representación más sencilla de un
compuesto. Por ello, a veces, se le llama fórmula mínima.
Puede coincidir o no con la fórmula molecular, que indica el número de
átomos de cada clase presentes en la molécula
La molécula de agua está formada por dos
átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, por lo que
su fórmula molecular es H2O, coincidiendo con su
fórmula empírica
El etano, está formado por dos átomos de carbono y
seis de hidrógeno, por lo que su fórmula molecular
será C2H6. sin embargo, su formula empírica es CH3
FORMULA MOLECULAR
La fórmula molecular es una representación convencional de los elementos
que forman una molécula o compuesto químico. Una fórmula molecular se
compone de símbolos y subíndices numéricos; los símbolos se corresponden
con los elementos que forman el compuesto químico representado y los
subíndices, con la cantidad de átomos presentes de cada elemento en el
compuesto.
Así, por ejemplo, una molécula descrita por la fórmula posee dos
átomos de hidrógeno, un átomo de azufre y 4 átomos de oxígeno.
El término se usa para diferenciar otras formas de representación de
estructuras químicas.
RELACIONES MOLARES EN CALCULOS
ESTEQUIOMETRICOS
Se conocen varios métodos para resolver problemas estequiométricos, uno es el método molar o de la relación molar.
La relación molar es una relación entre la cantidad de moles de dos especies cualesquiera que intervengan en una reacción química. Por ejemplo, en la reacción
Sólo hay seis relaciones molares que se aplican. Estas son:
La relación molar es un factor de conversión cuyo fin es convertir, en una reacción química, la cantidad de moles de una sustancia a la
cantidad correspondiente de moles de otra sustancia. Por ejemplo, si deseamos calcular la cantidad de moles de H2O que se pueden
obtener a partir de 4.0 mol de O2, usaremos la relación molar:
RELACIONES MOLARES EN CALCULOS
ESTEQUIOMETRICOS
UN METODO PARA RESOLVER PROBLEMAS DE ESTEQUIOMETRIA
EN CUANTO AL CALCULO DE LAS CANTIDADES ES ATRAVES DEL
USO DEL FACTO MOLAR EL CUAL PARA SU MEJOR ENTENDIMIENTO
SE ILUSTRA EN LOS SIGUIENTES EJEMPLOS
EJEMPLO 1
¿CUANTO OXIDO DE POTASIO PUEDE SE PREPARADO A PARTIR DE LA
OXIDACION COMPLETA DE 100 G DE POTASIO?
PASOS
1.- ESCRIBIR LA ECUACION QUIMICA Y BALANCEAR
K+ O2 K2O (Ecuación)
4K+O2 2K2O(Ecuación Balanceada)
continua
TOMANDO EN CUENTA LO ANTERIOR Y EL
FACTOR MOLAR
QUE RESULTA DE LA ECUACION QUE REPRESENTA LA
REACCION
2.- DETERMINAR CUANTOS MOLES CONTIENE LA SUSTANCIA.
DE PARTIDA EN EL PROBLEMA TENEMOS 100g DE K
TOMANDO EN CUENTA QUE LA MASA MOLECULAR DEL K ES = A 39g
EL FACTOR DE CONVERSION ES
39g DE K
1 MOL DE K
1 MOL DE K
39g DE K
TOMANDO EL SEGUNDO QUE ES MAS APROPIADO TENDREMOS
100g DE K (1 MOL DE K) = 2.52 MOLES DE K
39g DE K
continua
2 MOLES DE K2O
4 MOLES DE K
4K+O2 2K2O(Ecuación Balanceada)
RELACIONES MOLARES EN CALCULOS
ESTEQUIOMETRICOS
FORMULA MOLECULAR
3.- MULTIPLICAR EL FACTOR MOLAR POR EL NUMERO DE MOLES DE
PARTIDA OBTENIDOS
(2.52 MOLES DE K )( ) = 1.282 MOLES DE K2O
PARA OBTENER LA CANTIDAD DE K2O EN GRAMOS TENEMOS QUE PASAR DE
MOLES A GRAMOS
ES DECIR CONVERTIR LOS MOLES A LA UNIDAD QUE SE PIDE Y SI
EL PROBLEMA PIDE LA RESPUESTA EN GRAMOS….
ENTONCES
1 MOL DE K2O = 39*2+16= 94g
continua
2 MOLES DE K2O
4 MOLES DE K
FORMULA MOLECULAR
EL FACTOR DE CONVERSIONES ES:
94g DE K2O
1 MOL DE K2O
TOMANDO EL FACTOR CORRECTO SE TIENE
1.282 MOLES DE K2O ( ) = 120.5 g DE K2O
1 MOL DE K2O
94g DE K2O
continua
ES DECIR CONVERTIR LOS MOLES A LA UNIDAD QUE SE PIDE Y SI
EL PROBLEMA PIDE LA RESPUESTA EN GRAMOS….
ENTONCES
SI 1 MOL DE K2O = 39*2+16= 94g
94g DE K2O
1 MOL DE K2O
MASAS ATOMICAS DE ALGUNOS ELEMENTOS QUIMICOS
CUANTOS MOLES DE OXIGENO SE PUEDEN OBTENER POR DESCOMPOSICIÓN
TÉRMICA DE 2 MOLES DE CLORATO DE SODIO?
CALCULOS DE MOL A MOL
continua
ECUACION
KClO3 ------->O3+ KCl
Si tienes una docena de canicas de vidrio y una docena de pelotas de ping-pong, el número de canicas y pelotas es el
mismo, pero ¿pesan lo mismo? NO. Así pasa con las moles de átomos, son el mismo número de átomos, pero la masa
depende del elemento y está dada por la masa atómica del mismo
ECUACION BALANCEADA
2KClO3 ------->3O3+ 2KCl
MASA MOLECULAR DE KClO3 = 39g + 35.3 g(16g )=122.5g
FACTOR DE CONVERSION 1 MOL DE KClO3
122.5g KClO3
245g DE KClO3(1 MOL DE KClO3)
122.5g KClO3
(3 MOLES DE O3)
2MOLES DE KClO3
SE RESUELVE
= 3 MOLES DE O2
¿Cuántos moles de cloruro de sodio, se necesitan para producir 355 g de cloro?
?
CALCULOS DE MASA A MASA
continua
REACTIVOS LIMITANTES
continua
Reactivo Limitante Los cálculos se basan en la sustancia de la que había menor cantidad, denominada "reactivo limitante". Antes de estudiar el concepto de reactivo limitante en ESTEQUIOMETRIA, vamos a presentar la idea básica mediante algunos ejemplos sencillos no químicos.
Suponga que tiene 20 lonchas de jamón y 36 rebanadas de pan, y que quiere preparar tantos bocadillos como sea posible con una loncha de jamón y dos rebanadas de pan por bocadillo. Obviamente sólo podemos preparar 18 bocadillos, ya que no hay pan para más. Entonces, el pan es el reactivo limitante y las dos lonchas de jamón demás son el "exceso de reactivo".
Suponga que una caja contiene 93 pernos, 102 tuercas y 150 arandelas. ¿Cuántos grupos de un perno, una tuerca y dos arandelas pueden formarse? Setenta y cinco, ya que se emplean todas las arandelas. Por tanto, éstas serán el "reactivo limitante". Aún quedarían 18 pernos y 27 tuercas, que son los reactivos en "exceso".
¿Qué masa de CO2 se producirá al reaccionar 8,0 gramos de CH4 con 48 gramos de O2 en la combustión del metano? Reproduzcamos la reacción ajustada:
1 mol 2 moles 1 mol 2 moles
16 g 64 g 44 g 36 g
Con nuestros datos se calcula el número de moles de cada uno.
REACTIVOS LIMITANTES
continua
La ecuación ajustada indica la relación de los reactivos al reaccionar:
1 mol de CH4 a 2 moles de O2
0,5 mol de CH4 a 1 mol de O2
pero como realmente tenemos:
0,5 mol de CH4 a 1,5 de O2
Entonces una vez que han reaccionado 0,5 moles de CH4 con 1 mol de O2, la reacción se detiene por agotamiento del CH4, y quedarían 0,5 moles de O2 de exceso. El CH4 es el reactivo limitante y sobre él deben basarse los cálculos.
REACTIVOS LIMITANTES
inicio
RENDIMIENTO DE LAS REACCIONES QUÍMICAS Muchas reacciones no se efectúan en forma completa; es decir, los reactivos no se convierten completamente en productos. El término "rendimiento" indica la cantidad de productos que se obtiene en una reacción.
Consideremos la preparación de nitrobenceno, C6H5NO2, por reacción de ácido nítrico, HNO3, en exceso con una cantidad limitada de benceno, C6H6. La ecuación ajustada de la reacción es :
C6H6 + HNO3 C6H5NO2 + H2O
1 mol 1 mol 1mol 1 mol
78,1 g 63,0 g 123,1 g 18,0 g
Una muestra de 15,6 gramos de C6H6 reacciona con HNO3 en exceso y origina 18,0 g de C6H5NO2. ¿Cuál es el rendimiento de esta reacción con respecto al C6H5NO2? Calcúlese en primer lugar el rendimiento teórico del C6H5NO2 de acuerdo a la ESTEQUIOMETRIA.
Esto significa que si todo el C6H6 se convirtiera en C6H5NO2, se obtendrían 24,6 de C6H5NO2 (rendimiento del 100%); sin embargo, la reacción produce solamente 18,0 gramos de C6H5NO2, que es mucho menos que el 100%.
