Estequiometía

 Tema: Estequiometría 

La estequímetría puede definirse como el cálculo de las relaciones cuantitativas entre reactivos y productos en una reacción química, en otras palabras es la rama de la química que mide las proporciones o relaciones de masa de los elementos químicos que están implicados en una reacción.  

En el siguiente esquema se observan algunos tipos de cálculos empleados en estequiometría

La Estequiometría es una herramienta indispensable en la química. Problemas tan diversos como, por ejemplo, la medición de la concentración de ozono en la atmósfera, la determinación del rendimiento potencial de oro a partir de una mina y la evaluación de diferentes procesos para convertir el carbón en combustibles gaseosos, comprenden aspectos de Estequiometría.

A continuación se muestran ejercicios relacionados a la estequiometría 

- Ejercicio Modelo Cálculo Mol-Átomo

1. Calcule la cantidad de moles de átomos de oxígeno que hay en 44 g de oxígeno.

Pasos: 

a. Encontrar masa atómica del oxígeno = 16 uma ó 16 g/mol

Por lo tanto: 1 mol de oxígeno tiene 16 g

b. Calcular los moles de átomos de oxígeno 

Podemos calcular empleando regla de tres.

Si 1 mol de oxígeno tiene---------- 16 g de O

X mol de oxígeno en-----------------44 g de O

X mol de oxígeno =    1 mol de O x 44 g de O/16 g de O = 2.75 Mol de átomo de O

- Ejercicio Modelo Cálculo Mol-Molécula

2. Calcular la cantidad moles de moléculas de H2O que hay en 75 g de H2O.

a. Encontrar masa molecular del H2O = 18 uma ó 18 g/mol

Por lo tanto: 1 mol de H2O tiene 18 g

Calcular los moles de moléculas de H2O

Si 1 mol de H2O tiene---------- 18 g de H2O 

X mol de H2O en-----------------75 g de H2O 

X mol de agua =   1 mol de O x 75 g de O / 18 g de O = 4.17 Mol de moléculas de H2O

Cálculos estequiométricos basados en ecuaciones químicas 

Cálculos masa-masa

Ejercicio modelo

3. Calcular la masa de dióxido de azufre que puede ser preparada a partir de la combustión completa de 94 g de azufre.

Ecuación:    S₈ + 8 O₂ → 8 SO_{2      La ecuación debe estar balanceada}

Ejercicios propuestos

a. Se calcula la masa del azufre y el dióxido de azufre

Reactivo: S₈ = 8 x 32.06 g = 256.5 g

Producto: O  = 16 x 16        = 256 g

      Total                                    512.5 g

b. Se calcula la masa de dióxido de azufre que puede ser preparada a partir de 94 g de azufre.

Si 256 g de azufre que reacciona con oxígeno produce-------512.5 g de dióxido de azufre

Entonces a partir de 94 g de azufre se puede preparar--------- X g de SO2

X gramos de SO2 = 94 g S₈ x 512.5 g SO₂ / 256.5 g S_{8= 188}

Cálculos masa-mol

Ejercicio modelo

4. El óxido de hierro (III) reacciona con coque (carbón) para producir monóxido de carbono  y hierro fundido. Cuántos moles de hierro se puede producir a partir de 220 g de óxido de hierro (III)?

Ecuación:    Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3 CO      _{La ecuación debe estar balanceada}

a. Se calcula la masa molecular del Fe2O3

PM=Fe2O3 = 159.70 g/mol

b. Calcula los moles de hierro que se pueden producir a partir de 220 g de óxido de hierro (III).

Si 159.70 g de Fe2O3 produce -------- 2 mol de Fe 

                      220 g Fe2O3   ------------- x  mol

x  mol= 220 g de Fe2O3 x 2 mol de Fe / 159.70 g de Fe2O3= 2.75 mol de Fe

Ejercicios propuestos:

Masa-masa

1. Determinar la masa de HCl necesaria para preparar 220 g de CO2.

Ecuación balanceada: Na₂CO₃ + 2HCl  → H₂O + 2NaCl + CO₂

Masa-mol

2. Hallar la masa en gramos de ácido clorhídrico necesaria para reaccionar totalmente con 116 moles de Fe para formar FeCl2 y H2

Ecuación balanceada:  Fe + 2 HCl  → FeCl₂ + H₂O