consejos para la realizaciÓn de problemas de estequiomÉtrÍa

5/11/2018 CONSEJOS PARA LA REALIZACI N DE PROBLEMAS DE ESTEQUIOM TR A - slidepdf.com

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I.E.S. MUNIGUAVillanueva del Río y Minas (Sevilla)

CONSEJOS PARA LA REALIZACIÓN DE PROBLEMAS DEESTEQUIOMÉTRÍA

1. Ajustar la reacción química.

2. Todos los valores de cantidades en masa o volumen de reactivos y/o productos

se transforman en moles. Para ello se utiliza la relación de masa/mol, el volumenmolar o la ecuación de los gases perfectos en caso de condiciones ambientales

diferentes a las normales.

3. Se utiliza la relación estequiométrica de la reacción para calcular el reactivo

limitante en el caso de disponer de los datos de más de un reactivo.

CASO 1 : Sólo tenemos el dato la cantidad de un reactivo.

Ejemplo: Se permite la combustión de 64 g de metano con un exceso de oxígeno. ¿Qué

cantidad de agua se formará?

- Escribimos la reacción y la ajustamos.

CH4 + O2→CO2 + H2 O

CH4 + O2→CO2 +2 H2 O

- Pasamos los 64 g de metano a moles. Para ello calculamos el peso molecular del

metano: 12 + 4 x1 = 16 g/mol.

1 mol

64 g de metano x --------- = 4 moles de metano.

16 g

Según la estequiometría de la reacción 1 mol de metano da lugar a 2 moles de agua. Por

tanto:

1 mol metano 4 moles

------------------ = --------------- ; x = 8 moles de agua.

2 moles agua x

El siguiente paso es conocer cuántos gramos representan 8 moles de agua:

18 g

8 moles agua x ------ = 144 g de agua

1 mol

CASO 2. Sólo tenemos el dato del volumen de un reactivo.

Ejemplo. ¿Qué cantidad de agua se formará en la combustión de 224 litros de metano encondiciones normales?


CH4 + O2→CO2 + H2 O

CH4 + O2→CO2 +2 H2 O

- Pasamos los 224 l de metano a moles. Sabemos que 1 mol en condiciones normales

ocupa 22,4 l. Por tanto:

1 mol x moles

--------- = ---------------- ; x = 10 moles.

22,4 l 224 l




Según la estequiometría de la reacción 1 mol de metano da lugar a 2 moles de agua. Por

tanto:


------------------ = --------------- ; x = 20 moles de agua.

2 moles agua x

Averiguamos la masa que corresponde a 20 moles de agua.

18 g/ mol x 20 moles =360 g

Si nos hubieran preguntado el volumen que ocupa el agua volveríamos a aplicarla

relación del volumen molar:

22,4 l/mol x 20 moles = 448 l de agua.

Caso 3. Nos dan los datos de dos reactivos.

Ejemplo: ¿Qué cantidad de agua se formará en la combustión de 640 g de metano en

presencia de 224 litros de oxígeno medido en condiciones normales?


CH4 + O2→CO2 + H2 O

CH4 + O2→CO2 +2 H2 O

- Pasamos los 640 g de metano a moles. Para ello calculamos el peso molecular del

metano: 12 + 4 x 1 = 16 g/mol.

1 mol

640 g de metano x --------- = 40 moles de metano.

16 g

- Pasamos a moles el volumen de oxígeno.

1 mol x moles

--------- = ---------------- ; x = 10 moles de oxígeno.

22,4 l 224 l

Ahora sí podemos comparar la cantidad de ambos reactivos y teniendo en cuenta la

estequiometria de la reacción podemos calcular cuál es el reactivo limitante.


------------------- = ----------------- ; x = 40 moles de oxígeno.1 mol de oxígeno x

Sólo tenemos 10 moles de oxígeno, por lo que éste es el reactivo limitante.

También se podría haber hecho:

1 mol metano x

------------------- = ---------------- ; x = 10 moles de metano.

1 mol de oxígeno 10 moles

Tenemos 40 moles de metano, por lo que éste estaría en exceso.




Trabajamos con el reactivo limitante:

1 mol metano 2 moles agua

------------------- = ------------------------- ; x = 20 moles agua10 moles x

Averiguamos la masa de agua correspondiente a 20 moles. Para ello calculamos el Pm

del agua: Pm = 1 x 2 + 16 = 18 g/mol.

18 g/mol x 20 moles = 360 g agua

Caso 4: Tenemos la cantidad formada de uno de los productos.Ejemplo: En la combustión de 1 kg de metano con un exceso de oxígeno se forman 224

litros de vapor de agua. ¿Qué cantidad de metano habrá reaccionado?

- Escribimos la reacción y la ajustamos.CH4 + O2→CO2 + H2 O

CH4 + O2→CO2 +2 H2 O

- Averiguamos el número de moles correspondientes al agua formada:

224 l x 1 mol/22,4 l = 10 moles de agua.

Por la reacción sabemos que por cada mol de metano se forman dos de agua:

1 mol metano 2 moles agua

------------------- = ------------------------ ; x = 5 moles metano

x 10 moles

Averiguamos la masa que ocupan 5 moles de metano:

64 g/mol x 5 moles = 320 g de metano han reaccionado.

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