3-UTP-Estequiometria-Redox

7/22/2019 3-UTP-Estequiometria-Redox

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FIMAAS

QUIMICA

ESTEQUIOMETRIA-REDOX

PROFESORA: YRIS OBREGON

2013-II


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DEFINICION: Estudio cuantitativo de reactivos y productos

en una reaccin qumica.

REACCIN QUIMICA: Es un proceso en el cual unasustancia (o sustancias) cambia para formar una o mssustancias nuevas. Se representan mediante ecuaciones

qumicas.

ESTEQUIOMETRIA


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C2H5 OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(g)Reactantes Productos

Las ecuaciones qumicas sirven para representar de formasimblica y nos da informacin sobre ella.

Reacciones Qumicas


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catalizadorC2H5 OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(g)

Reactantes: C2H5 OH(alcohol) O2(oxgeno)

Productos: CO2(dixido de carbono) H2O(agua)

Coeficientes estequiomtricos: 1, 3, 2, 3

Estados de las sutancias: Se coloca entre parntesis elestado despus de la frmula

(g): gaseoso(l): lquido

(s): slido

(ac): acuoso

Reacciones Qumicas


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Cantidad dereactantes=Cantidad de

productos

Balance de Ecuaciones

Qumicas


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Mtodo de TanteoEjemplo:

C6H6 + O2 CO2 + H2O

Hay 6 carbonos entonces multiplicamos por 6 al CO2Hay 6 hidrgenos entonces multiplicamos por 3 H2O

Hay 15 oxgenos entonces multiplicamos por 15/2 al O2

C6H6 + 15/2 O2 6CO2 + 3H2O2 C6H6 + 15 O2 12CO2 + 6 H2O

Mtodo de Balance de

Ecuaciones Qumicas


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Define oxidacin y reduccin en trminos de prdida oganancia de oxgeno; y prdida o ganancia deelectrones.

Un proceso llamado reduccin es opuesto deoxidacin.

Oxidacin y reduccin siempre ocurre simultneamenteLa sustancia que gana oxgeno (o pierde electrones) es

oxidada, mientras la sustancia pierde oxgeno (o ganaelectrones) es reducida.

Mtodo REDOX


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Mg + S Mg2+ + S2-

El tomo de magnesio cambia a ion magnesio por perdidade 2 electrones, y es oxidada a Mg2+

El tomo de azufre es cambiada a un ion sulfuro porganancia de 2 electrones, y es reducida a S2-

(MgS)

Mtodo REDOX


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11

2

00

22

ClNaClNa

Atomo de sodio pierde un electron:

Atomo de cloro gana un electron:

eNaNa

10

10

CleCl

Mtodo REDOX


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eNaNa10

Pierde Electrones = Oxidacin

Sodio es oxidada

Gana Electrones = Reduccin

10

CleCl Cloro es reducida

Mtodo REDOX


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- Pierde electrones es oxidacin, y la sustanciaque pierde electrones es llamada agente reductor.- Gana electrones es reduccin, y la sustancia y la

sustancia que ganan electrones es llamada agenteoxidante.Mg(s) + S(s) MgS(s)

Mg is oxidada: prdida e-, sera un ion Mg2+

S es reducida: gana e- = S2-

ion

Mg es el

agente

reductorS es el agente oxidante

Mtodo REDOX


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1) El nmero de oxidacin de cualquier elemento

no combinado es cero.

2) El nmero de oxidacin de un ion monoatmicoigual a su carga.

11

2

00

22

ClNaClNa

Reglas para el Nmero de

Oxidacin


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3) El nmero de oxidacin del oxgeno encompuestos es -2, excepto en perxidos,donde es -1.

4) El nmero de oxidacin del hidrgeno encompuestos es +1, excepto en hidrurosmetlicos, donde es -1.

2

2

1

OH


Oxidacin


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5) La suma del nmero de oxidacin de los tomosen el compuesto sera igual a 0.

2

2

1

OH2(+1) + (-2) = 0

H O

2

122

)(

HOCa(+2) + 2(-2) + 2(+1) = 0Ca O H


Oxidacin


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6) La suma del nmero de oxidacin en lafrmula de un ion poliatmico es igual a sucarga inica.

3

2?

ON

X + 3(-2) = -1N O

24

2?

OS

asi X = +5asi X = +6

X + 4(-2) = -2S O


Oxidacin


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TIPOS DE PROBLEMAS DEESTEQUIOMETRIA

RELACIN PESO-PESOSe debe encontrar el peso de una sustancia a partir delpeso de otra.

Ejemplo: Determinar la masa del cloruro de sodio que seobtiene a partir de 48 g de cloruro ferrico.

FeCl3 + 3NaOH 3NaCl + Fe(OH)3

162,3 3x58,548 mNaCl

mNaCl = 51,9g


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TIPOS DE PROBLEMAS DE ESTEQUIOMETRIA

RELACIN VOLUMEN-VOLUMENSe debe encontrar el volumen de una sustancia a partir delvolumen de otro.

Ejemplo: Si se colocan 30L de Hidrgeno, determinar elvolumen del HCl. Si todos los gases se encuentran a C.N.

H2 + Cl2 2HCl

1x22.4 1v 2x22.430L VHClVHCl = 60L


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RELACIN PESO-VOLUMENSe puede obtener el volumen de una sustancia a partir dela masa de otra sustancia y viceversa.

Ejemplo: A partir de 80g de KClO3, determinar el volumen aC.N. que se obtendra de oxigeno.

2KClO3

2KCl + 3O2245 3x22,4 litros (Condiciones Normales)80g VO2

VO2 = 21,94L


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RELACIN MOLES-MOLESSe determina las moles de una sustancia a partir del datode mol de otra sustancia.

Ejemplo: Determinar las moles de cada producto si secolocan 28 moles de propano.

C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O

1 5 3 4

28 nCO2 nH2O

nCO2 = 84

nH2O = 112



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RELACIN MOLES-VOLUMENDe acuerdo a la siguiente reaccion se colocan 100 molesde oxigeno. Calcular el volumen a condiciones normales

del agua producida.

C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O5 4x22,4

100 VH2O

VH2O = 1792L


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RELACIN MOLES-PESOSe obtienen 400 gramos de dioxido de carbono. Calcularlas moles de propano que reaccionaron.

C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O1 3x44

nC3

H8

400g

nC3H8 = 3,03



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La mayor parte de las sustancias que se emplean en ellaboratorio (reactivos) no son 100% puras, poseen unacantidad determinada de otras sustancias no deseadasllamadas impurezas.

PUREZA DE UNA SUSTANCIA

Ejemplo:

Se tiene 2kg de un mineral que contiene 80% de CaCO3,si se calienta. Qu cantidad de oxido de calcio se

obtendr?.

CaCO3 CaO + CO2


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PUREZA DE UNA SUSTANCIA

Solucin :Dato:

Mineral: 2000g

mCaCO3

% pureza = x 100mmineral

mCaCO3 = 1600g

En la ecuacin qumica :

CaCO3 CaO + CO2

100 56

1600 mCaO

mCaO = 896g


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Cuando uno de los reactivosse ha consumido totalmente

REACTIVO LIMITANTE

reactivo que se ha consumido en su totalidad

Clculos

estequiomtricos

REACTIVOS EN EXCESOreactivos presentes en mayor cantidad que la necesariapara reaccionar con la cantidad del reactivo limitante

REACTIVO LIMITANTE

la reaccin qumica sedetiene

EXCESO Y DEFECTO, REACTIVO LIMITANTE


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Para determinar el reactivo limitante hay dos formas:


1- Se divide los moles por el coeficiente estequiometrico, elmenor valor hallado es es R.L.

Ejemplo: Determinar el R.L. si se colocan 4 moles de NaOH

y 4 moles de H2SO4.H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O

Mol estequiom. 1 2

Dato 4 4

Reactivo Limitante:NaOH 4/1= 4 4/2 = 2

El reactivo limitante es el NaOH por que su fraccin es la

menor.


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2- Se divide la masa (dato) por la masa estequiometrica.

Ejemplo: Determinar el R.L. si se colocan 80 g de NaOH y80 g de H2SO4.

H2SO4 + 2NaOH Na

2SO

4+ 2H

2O

Masa estequiom. 98 80

Dato 80 80

Reactivo Limitante: H2SO4 80/98= 0,82 80/80 = 1

El reactivo limitante es el cido sulfrico porque su fraccines la menor.


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( mobtenida / mesperada ) x 100( nobtenidos / nesperados ) x 100

Cantidad terica

La mxima cantidad deproducto que se obtienesi reacciona todo elreactivo limitante

Cantidad real

La cantidad deproducto que seobtiene realmente enuna reaccin

>

Reacciones reversiblesDifcil recuperacin del productoReacciones secundarias

Cantidad real (producto)Rendimiento porcentual = x 100 %

Cantidad terica (producto)

RENDIMIENTO


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RENDIMIENTO

Ejemplo:

Se tiene 1300 mL de una solucin de NaOH cuyadensidad = 1,5 g/mL y al 50% en peso de NaOH.Determinar la masa producida de Na2SO4, si la reaccintiene un rendimiento del 80%.

H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2 OSolucin:

Dato:

Sol. NaOH: V= 1300mL Densidad = 1,5 g/mL

msol. = 1950g

mNaOH. = 0,50(1950g )

mNaOH. = 975g


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H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O

Masa estequiom. 80 142dato 975 mNa2SO4

mNa2

SO4

= 1730,6 (terica)

Nos dicen que el rendimiento es el 80%

mNa2SO4

% Rendimiento = x 100 %mterica

mNa2SO4 = 1384,48 g

RENDIMIENTO

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