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ESTEQUIOMETRÍA
PROFESOR EFRÉN GIRALDO T.
24/04/2013 ELABORÓ EFREN GIRALDO T. 1
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• En la reacción de combustión el metano (CH4) se combina con oxígeno molecular (O2) del aire para formar dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O).
• La reacción sin ajustar (sólo representando los elementos que interactúan) será:
• y balanceada
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• Si verificamos el número de átomos veremos que en ambos lados de la ecuación hay 1 átomo de carbono (C), 4 átomos de hidrógeno (H) y 4 átomos de oxígeno (O). La materia (la cantidad de átomos) se ha conservado una vez terminada la reacción química.
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• Ésta dice que 1 molécula de metano (CH4) reacciona con 2 moléculas de oxígeno molecular (O2) para dar 1 molécula de dióxido de carbono(CO2) y 2 moléculas de agua (H2O).
• También que 1 mol de metano (CH4) reacciona con 2 mol de oxígeno (O2) para dar 1 mol de dióxido de carbono(CO2) y 2 mol de agua (H2O).
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Factor molar en la ecuación: se da con respecto a las moles que
aparecen en la ecuación balanceada
#𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒔𝒖𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒊𝒏𝒄𝒐𝒈𝒏𝒊𝒕𝒂
# 𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝒍𝒂𝒔 𝒔𝒖𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒅𝒂𝒅𝒂
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• Sustancia deseada: es la sustancia incógnita,
la sustancia pedida o buscada
• Sustancia de partida: es la sustancia dada
• # moles: son el # de moles que aparece en la ecuación química balanceada
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# de m oles de la sustancia incognita =
# moles dadas en el problema #𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 de la ecuación balanceada
#𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝒅𝒂𝒅𝒂𝒔 #𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒔𝒖𝒔𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒊𝒏𝒄𝒐𝒈𝒏𝒊𝒕𝒂
# 𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝒅𝒂𝒅𝒂𝒔
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2.1 Cálculos mol-mol
• En este tipo de relación la sustancia de partida está expresada en moles, y la sustancia deseada se pide en moles.
• En los cálculos estequiométricos los resultados se reportan redondeándolos a 1 decimal. Igualmente, las masas atómicas de los elementos, deben utilizarse redondeadas a 1 decimal.
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• Calcule:
• a) ¿Cuántas mol de aluminio (Al) son necesarios para producir 5.27 mol de Al2O3?
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PASO 1 Balancear la ecuación
• Revisando la ecuación nos aseguramos de que realmente está bien balanceada.
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PASO 2 Identificar la sustancia deseada y la de partida.
• Sustancia deseada o incognita El en ejercicio indica que debemos calcular las moles de aluminio, por lo tanto esta es la sustancia deseada o pedida.
Sustancia deseada: moles de Al
Sustancia dada
• Es la sustancia de partida o moles dadas:
moles de Al2O3
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Factor molar
En la ecuación aparecen
4 moles de Al y 2 de Al2O3
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• Se parte o se dan 5.27 mol de Al2O3
5.27 mol de Al2O3* 4𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐴𝑙
2 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 Al2O3= 10.54 mol de Al
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• b) ¿Cuántas moles de oxígeno (O2) reaccionan con 3.97 moles de Al?
• Sustancia deseada: O2 (mol)
• Sustancia de partida: Al
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PASO 3. Aplicar el factor molar
• Con las moles de la sustancia deseada y la de partida los obtenemos de la ecuación balanceada.
• 3.97 mol de Al* 4𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑂2
3 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 Al
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• Así se hacen las relaciones que se requieran para hallar moles, pesos, volúmenes u otros.
• ¿Para que sirven?
• Igual que en la conversión de unidades (que es lo mismo, conversión de unidades) son de gran ayuda.
• Supongamos que se requiere saber :
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• ¿Cuántas moles de H2O se producirán en una reacción donde tenemos 1,57 moles de O2, suponiendo que tenemos hidrógeno de sobra?
• Qué se requiere?
• Lo que se requiere son mol de H2O a partir de moles de oxígeno.
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2𝐻2 + 𝑂2 = 2𝐻2O
• Parto de 1,57 mol de 𝑂2 en el numerador
• Debo multiplicar por un factor que elimine las mol de O2, por tanto en el denominador debe ir también moles de O y el numerador moles de H2O que es lo que requiero. Es (4)
• 1,57 mol de O2 × 2 mol de 𝐻𝑂2
1 mol 𝑂2 = 3.14 mol 𝐻𝑂2
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• Si ya lo requerido no es moles sino gramos se hace lo mismo, pero al final se convierten las moles a gramos, mediante la relación entre m moles y gramos
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• ¿Qué cantidad de oxígeno es necesaria para reaccionar con 100 gramos de carbono produciendo dióxido de carbono?
• Masa atómica del oxígeno = 16
• Masa atómica del carbono = 12
Convertir g de C a moles = 100/12= 8,3 moles de C
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21
• 1 mol de C requiere 1 mol 𝑂2. 𝑆e parte de esta relación básica de moles y se procede en forma parecida a la conversión de unidades:
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1mol de O = 32 g de O
1mol de C= 12 g de C
Con esto convierto moles a gramos o gramos a moles
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• 8,3 mol de C * 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂
1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶 = 8,3 mol de O
• 8,3 mol de O* 32 = 265,5 g de oxígeno
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PROBLEMAS PROPUESTOS
• 2 Al + 3 H2SO4 ---> Al2(SO4)3 + 3 H2(g) 100 g
• Cuántas moles de H2SO4 se requiren para reaccionar con los 100 g de Al?
• Cuántas moles y gamos se producen de Al2(SO4)3 e H2 ?
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• 2HNO3 + Hg (OH)2 ----> Hg (NO3)2 + 2 H2O 500 g
• ¿Cúantas moles y gramos de se requieren de HNO3 ? De Hg?
• Cúanta agua se produce?
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