Presentacin de PowerPoint

CONVERSIONES MASA-CANTIDAD DE SUSTANCIAPara convertir en cantidad de sustancia (n) la masa (m) de cualquier sustancia slo hay que dividir por la masa molar (M) de dicha sustancia:n = mMQu cantidad de sustancia hay en 24,5 gramos de cido sulfrico (H2SO4)?Ya sabemos que la masa molar (M) es 98,0 g/mol, por lo que24,5 g de H2SO4 1,00 mol de H2SO4 98,0 g de H2SO4 = 0,25 mol de H2SO4 8Escala de masa atmicaSe define la masa del istopo 12C como equivalente a 12 unidades de masa atmica (u)

1 u = 1,66054 10-24 g 1 g = 6,02214 1023 u

De esta forma puede construirse una escala relativa de masas atmicas, que suele aparecer en la Tabla Peridica.MASAS ATOMICAS2MASAS ATOMICAS Y ABUNDANCIA ISOTOPICAEl istopo 12C pesa 12 u, pero el carbono presenta tres istopos en la Naturaleza: 12C, 13C y 14C.La existencia de dos o ms istopos de un mismo elemento se puede demostrar utilizando un espectrmetro de masas.Cuando existen ms de un istopo de un elemento, la masa atmica del elemento es la media proporcional de las masas de los istopos que lo componen:Masa atmica (u)Abundancia (%)35Cl34,9775,5337Cl36,9724,47Luego la masa atmica del cloro es:34,97 + 36;97 =75,5310024,4710035,46 u3

ESPECTROMETRO DE MASAS 4NUMERO DE AVOGRADOUna muestra de cualquier elemento cuya masa en gramos sea igual a su masa atmica contiene el mismo nmero de tomos NA, independientemente del tipo de elemento. A este nmero se le conoce como Nmero de AvogadroNA = 6,022 1023H: 1,008 g contienen NA = 6,022 1023 tomos de HHe: 4,003 g contienen NA = 6,022 1023 tomos de HeS: 32,07 g contienen NA = 6,022 1023 tomos de S5EL MOLUn mol es la cantidad de cualquier sustancia que contiene el Nmero de Avogadro de entidades elementales (tomos, molculas, iones o electrones) de esa sustancia:Un mol de He 6,022 1023 tomos de He Un mol de H2O 6,022 1023 molculas de H2OUn mol de CH4 6,022 1023 molculas de CH4La masa molecular es igual a la suma de las masas (en u) de los tomos de la frmula de dicha sustancia:Masa molecular H2SO4 = 2(1,0 u)H + (32,0 u)S + 4(16,0u)O = 98,0 u/molculaComo 1 mol contiene 6,02 1023 molculas y 1,0 g = 6,02 1023 uMasa de un mol de H2SO4 = 98 u/molcula 6,02 1023 molculas/mol = 98 g/mol

7COMPOSICION CENTESIMALEsta magnitud especifica los porcentajes en masa de cada uno de los elementos presentes en un compuesto.% elemento = masa del elemento masa total del compuesto 100 Ejemplo: H2SO4M (Masa molar) = 98 g/molH = 2 mol 1,0 g/mol = 2,0 g

O = 4 mol 16 g/mol = 64 g

S = 1 mol 32 g/mol = 32 g% H = 2,0 98 100 = 2,04 % de H% O = 64 98 100 = 65,3 % de O% S = 32 98 100 = 32,7 % de S9FORMULA EMPIRICAA partir de la composicin de un compuesto (que puede obtenerse mediante un analizador elemental), es posible deducir su frmula ms simple, o frmula emprica, que es una relacin simple de nmeros enteros entre los tomos que lo componen.Ejemplo: calcular la frmula emprica para un compuesto que contiene 6.64 g de K, 8.84 g de Cr y 9.52 g de O.6,64 g de K 1 mol de K 39,1 g de K8,84 g de Cr 1 mol de Cr 52,0 g de Cr9,52 g de O 1 mol de O 16,0 g de Oa) Se calcula el nmero de moles de cada elemento:b) y se divide por el menor nmero de moles/ 0,170 mol K/ 0,170 mol K/ 0,170 mol K= 1 mol K /mol K= 1 mol Cr /mol K= 3,5 mol O /mol K1 K : 1 Cr: 3,5 O 2 K: 2 Cr: 7 O K2Cr2O7 = 0,170 mol de K= 0,170 mol de Cr= 0,595 mol de O10FORMULA MOLECULARLa frmula emprica no tiene necesariamente que coincidir con la frmula molecular. Por ejemplo, la frmula emprica del benceno es CH, que no tiene correspondencia con ninguna molcula real, mientras que su frmula molecular es C6H6.

C6H6CHfrmula empricafrmula molecularPara poder calcular la frmula molecular es preciso conocer la frmula emprica y la masa molar de la sustancia.Ejemplo: la frmula emprica de la glucosa es CH2O, y su masa molar es 180 g/mol. Escribir su frmula molecular.n = 180 g/mol glucosa30 g de CH2OFrmula molar = (CH2O)nMasa CH2O = 12 + 2 + 16 = 30, = 6 (CH2O)6C6H12O611ESCRITURA DE ECUACIONES QUIMICASUna ecuacin qumica debe contener:CaO + CO2Todos los productosDLas condiciones de la reaccinCaCO3Todos los reactivosEl estado fsico de las sustancias(s)(s)(g)12Reactivos Productos

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CH4 (g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (l) 14

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C2H4(g) + HCl(g) C2H5Cl(g)17IGUALACION DE ECUACIONES QUIMICASLas ecuaciones qumicas deben estar igualadas, de forma que se cumpla la ley de conservacin de la masa. Debe igualmente haber el mismo nmero de tomos de cada elemento a ambos lados de la ecuacin, en los reactivos y en los productos.

CH3CH2OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O18RELACIONES DE MASAS DE LAS ECUACIONES4 Fe + 3 O2 2 Fe2O3 Los coeficientes de una ecuacin qumica representan el nmero de molculas o las cantidades de reactivos y productos. As, 4 mol de Fe reaccionan con 3 mol de O2 para dar 2 mol de Fe2O3. Dichos coeficientes en una ecuacin igualada pueden emplearse como factores de conversin para calcular la cantidad de producto formada o la de reactivo consumida.

Ejemplo: Qu cantidad de Fe2O3 se producirn a a partir de

4 mol de Fe? 2 mol de Fe? 8 mol de Fe? 1 mol de Fe? 2 1 4 0,519Qu cantidad de H2SO4 se necesita para producir 8,0 mol de Al2(SO4)3?

2 Al(OH)3 + 3 H2SO4 6 H2O + Al2(SO4)3Qu cantidad de H2O se obtendr a partir de 156 g de Al(OH)3 ?

20 Qu masa de Al(OH)3 reaccionar con 59 g de H2SO4?2 Al(OH)3 + 3 H2SO4 6 H2O + Al2(SO4)3RELACIONES DE MASA DE LAS ECUACIONES

21REACTIVO LIMITANTEAl llevar a cabo una reaccin qumica, los reactivos pueden estar o no en la proporcin exacta que determinan sus coeficientes estequiomtricos. Si se parte de una mezcla de productos que no es la estequiomtrica, entonces el que se halla en menor cantidad se denomina reactivo limitante, pues la reaccin slo tendr lugar hasta que se consuma ste, quedando el otro (u otros) reactivo en exceso.

2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) 22

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Ejercicio: Se tratan 40,0 g de xido de aluminio, con suficiente disolucin de cido sulfrico en agua para que reaccione todo el xido de aluminio y se forme sulfato de aluminio y agua. Calcula la cantidad del cido que se necesita y la masa de sulfato que se forma. Al2O3 + 3 H2SO4 Al2(SO4)3 + 3 H2O

24Ejemplo: Calcula el volumen de dixido de carbono que se desprender al quemar 1 kg de butano (C4H10) a) en condiciones normales b) a 5 atm y 50C.

2 C4H10 + 13 O2 8 CO2 + 10 H2O

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26Ejercicio: En la descomposicin trmica del clorato de potasio en cloruro de potasio y oxgeno Qu volumen de oxgeno medido a 19C y 746 mm Hg se obtendr a partir de 7,82 g de clorato de potasio? 2 KClO3 2 KCl + 3 O2

27RENDIMIENTO TEORICOLa cantidad mxima que puede obtenerse de un determinado producto en una reaccin qumica se denomina Rendimiento Terico. Se calcula a partir de los coeficientes estequiomtricos de una ecuacin qumica y de las masas y/o cantidades de reactivos empleadas.Cul es el rendimiento terico de sulfato de aluminio a partir de 39 g de hidrxido de aluminio?2 Al(OH)3 + 3 H2SO4 6 H2O + Al2(SO4)3

28RENDIMIENTO TEORICO Y REACTIVO LIMITANTEQu sucede si existe un reactivo limitante?2Sb(g) + 3I2(s) 2SbI3(s) Si se hacen reaccionar 1,2 mol de Sb y 2,4 mol de I2, cul ser el rendimiento terico?REACTIVO LIMITANTE ES SbSlo hay 1,2 mol

29RENDIMIENTO EXPERIMENTAL. RENDIMIENTO PORCENTUALEl Rendimiento Terico es una cantidad mxima, que en muchas ocasiones no se alcanza, pues las reacciones qumicas no siempre se completan. Por ello, la cantidad de producto obtenida experimentalmente (esto es, medida tras realizar el experimento en el laboratorio) suele ser menor que la calculada tericamente. Por ello, se define el Rendimiento Porcentual como el cociente entre la cantidad de producto obtenida (rendimiento experimental) y el rendimiento terico.Rendimiento porcentual = Cantidad de producto experimentalCantidad de producto Terico 100 30Si la metilamina CH3NH2 se trata con cido ocurre la siguiente reaccin: CH3NH2(ac) + H+(ac) CH3NH3+(ac) Cuando 3,0 g de metilamina reaccionan con 0,1 mol de H+, se producen 2,6 g de CH3NH3+. Calcular los rendimientos terico y porcentual.Rendimiento terico:

El reactivo limitante es la metilamina

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32Problema:Se hacen reaccionar 22,75 g de Zn que contiene un 7,25 % de impurezas con HCl suficiente. Calcula la masa de H2 desprendida. Zn + 2 HCl ZnCl2 + H2

33Ejemplo: Calcular el volumen de la disolucin 0,1 M de AgNO3 que se necesita para reaccionar exactamente con 100 mL de Na2S 0,1 M. 2 AgNO3 + Na2S Ag2S + NaNO3

Se puede calcular usando mL porque los factores de conversin de mL a L se simplifican.34