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ESTEQUIOMETRIA
Semana No. 6- 2020Semana 6
Licda. Isabel Fratti de Del Cid
Diseño de diapositivas, imágenes e
ilustraciones cortesía de Licda. Lilian
Guzmán Melgar
1
ESTEQUIOMETRIA
Parte de la química que se encarga de
los cálculos de masas, moles,
volúmenes y proporciones que se
presentan en los compuestos y en
Reactivos y Productos en las
reacciones químicas *.
* Si los cálculos se hacen en base a una reacción química,
cerciorarse de que la ecuación química esté balanceada.
2
Conceptos Básicos en estequiometria
Peso molecular, masa molar, peso fórmula: se aplica a
sustancias compuestas.
Es la suma de las masas de los átomos que forman
un compuesto ( molecular ó iónico). Se calcula
multiplicando el peso atómico de cada elemento
presente en el compuesto, por el número de veces
que aparece en la fórmula ( esto lo indica el
subíndice que presenta en la fórmula). La suma de
éstos valores constituye el peso molecular (masa
molar) o peso fórmula.
3
Conceptos Básicos en estequiometria
Peso atómico ó masa atómica.
Es la masa del elemento ( masa promedio
ponderada de todos los isótopos naturales de un
elemento). Este dato se obtiene directamente de la
tabla periódica.
4
Ejemplos
C = 12.011g
H = 1.00794g
O = 15.9994g
Ej: Calcule el peso molecular de el azúcar:
( sacarosa) C12H22O11 :
C = 12.011g x 12 = 144.132 g
H = 1.0079g x 22 = 22.174 g
O = 15.999 g x 11 = 175.99 g
342.29g
5
Ejercicios calcule el peso molecular
de los siguientes compuestosHClO2 CH3COCH3 K 2SO3
Ga(OH) 3 Mg 3 (PO4) 2Una molécula posee
4C, 10H, 2N, 20,
Escriba su fórmula.
6
MOL✓Es la cantidad de sustancia ( átomos, iones ó
moléculas) que contiene el número deAvogadro ( 6.02 X 1023 ) partículas.
✓ Un mol de sustancia siempre contiene:
6.022 x 1023 partículas.1 mol de Na = 22.9898 g → 6.02 x 10 23 átomos de Na
1 mol de glucosa ( C6H12O6 ) = 180.15 g → 6.02 x 1023 moléculas de glucosa.
1mol de iones fosfato : PO4-3 = 94.97 g → 6.02 x 10 23
iones fosfato( PO4-3)
7
Ejercicios usando el número de Avogadro.
1-Calcule el número de átomos de oro hay en un
anillo de oro puro que pesa 50 gramos.
# átomos de oro = 6.02 x 10 23 áts de Au x 50 g Au
196.97g Au
= 1.528 x 10 23 átomos de Au
8
Ejercicios usando el número de Avogadro.
2-Cuantas moléculas de CH4 hoy en 5.4 moles de CH4.?
Moléculas CH4 = 6.02 x 10 23 moléculas CH4 x 5.4 moles CH4
1 mol de CH4
= 3.25 x 10 24 moléculas de CH4
9
A continuación se le presentan las
cantidades equivalentes a un mol de c/ u
de las sustancias descritas abajo
( observe la diferencia entre c/u)
10
1mol S32.064g
1mol Fe
55.847g
1 mol NaClSal común
58.45g
1 mol
K2Cr2O7
294.18 g
1mol
C12H22O11
Azúcar común
342.19g
Milimol (mmol)
11
Es la milésima parte de UN Mol.
Para convertir moles a milimoles , se multiplica
por 1000 el numero de moles dado. Ejemplos:
1Mol de H2O = 1,000 milimoles de H2O
4.5 moles de SO3 = 4,500 moles de SO3.
Ej: Cuántos mmoles de Ag hay en 3.548 moles de plata (Ag).
mmoles de plata = 3.548 moles de Ag x 1000 mmoles de Ag
1 mol de Ag
= 3,548mmoles de Ag
12
Ej:Cuántos mmoles de CO2 hay en 0.187 moles de CO2
mmoles de CO2 =0.187 moles de CO2 x1000 mmoles de CO2
1 mol de CO2
=187 mmoles de CO2 .
Resuelva:Cuantos milimoles de Acido Borico (H3BO3 )
hay en una onza de ácido bórico. ( 1 onza 28.6 g ).
Conversión de milimoles a molesPara esto debe dividir entre mil el número de
milimoles dados. Ejemplos.
Ej:Cuantos moles de NO2. hay en 7340 milimoles de NO2?
Moles NO2 = 7340mmoles x1mol de NO2
1,000 mmoles de NO2
= 7.340 moles de NO2.
Ej:Cuantos moles de Na+ hay en 289milimoles de Na+ ?.
Moles de Na + = 289mmoles /1000 = 0.289 moles.
13
Cálculo de NÚMERO DE MOLES CUANDO NOS DAN MASAS
( ej: gramos) DE SUSTANCIAS SIMPLES y COMPUESTAS:
A- Sustancias simples. Ej: Atomos no combinados.
Ej.1- Cuántos moles de Fe hay en 340 g de Fe.?
Moles de Fe = 1mol Fe x 340g de Fe = 6.08 moles de Fe
55.85g Fe dato obtenida en la tabla
periódica
Ej.2- Cuántos moles de CaCl2, hay en 85 g de CaCl2. ?
Moles de CaCl2 = 1mol de CaCl2 x 85g CaCl2
110.99g CaCl2 dato corresponde
al peso molecular
= 0.7658moles de CaCl214
Cálculo de masas, a partir de moles ó milimoles
Ej: Cuántos g de KOH hay en 0.43 moles de KOH.?
gKOH= 56.1 g de KOH x 0.43 moles de KOH=
1 mol de KOH
= 24.123 g KOH
Ej: Cuántos g de Hg hay en 315 milimoles de Hg.?
g Hg = 200.59 g Hg x 315 mmoles de Hg
1,000 mmoles *
= 63.18 g de Hg
*Recuerde que 1OOOmmoles = 1 mol.
15
Ejercicios
2-¿Cuantos moles hay en ? :
a) 900 g de Pb
b)120 g de KMnO4
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Ejercicios1-¿Cuantos gramos hay en 0.3 moles de cada unode las siguientes sustancias ?
a) C12H22O11
b) Cu
17
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3-¿Cuantos gramos hay en ? :
a) 1.8 moles de NO2
b) 670 milimoles de H2SO3
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4-Cuántos milimoles hay en?
a) 0.816 moles de Ag.
b) 7.4 g de NH3
LEYES DE LA ESTEQUIOMETRIA
Ley de la conservación de la materia.
Puede enunciarse de diferentes maneras:
-La materia no puede ser creada, ni destruida aunque si transformada.
-La masa de un sistema que reacciona químicamente permanece constante.
20
LEY DE LAS PROPORCIONES DEFINIDAS
Establece que un compuesto purosiempre contiene los mismos elementos enla misma proporción de masa.Esto significa que cualquier muestra deagua sea cual fuere el sitio de donde seobtenga ó del estado físico en el que sehalle ( sólida, líquida ó gas), tendrá elmismo porcentaje de composición:88.81% de oxigeno y 11.19% dehidrógeno y su composición no variará,siendo su fórmula H2O , es decir 2H :O
21
Ley de las Proporciones Definidas:
Se mantiene la proporción de pesos
22
de plomode plomo
de plomo
de plomo
de azufre
de azufre
de azufre
de sulfuro de plomo
de sulfuro
de plomo
de sulfuro
de plomo
Azufre
(sobrante)
plomo
(sobrante)
PORCENTAJE DE COMPOSICIÓN
Ej:Calcule el % de composición de cada uno de los elementos en el K2Cr2O7.
A- Calcule el peso molecular, multiplicando los pesos atómicos de los elementos presentes por el número de veces que aparecen:
2K = 39.102 gx2 = 78.204 g
2Cr = 51.992g x2 = 103.984 g
7O = 15.999g x7 = 111.993 g
294.181 g
B- Calcular el % de C/ elemento, de la siguiente manera:
% de C/elemento = Peso aportado de ese elemento x 100
Peso molecular
% K = 78.204 g /294.181 g x 100 = 26.58 % de K
% Cr= 103.984g / 294.181 g x 100 = 35.35 % de Cr
% O = 111.993 g / 294.181g x 100 = 38.0 % de O23
Ejercicio: Calcule el % de composición
de C/ elemento en el Ba3(AsO4)2
24
CÁLCULOS ESTEQUIOMETRICOS EN
ECUACIONES QUÍMICAS
Los coeficientes que balancean la ecuación indican
la cantidad de moles de reactivos y de productos,
participantes en la reacción, que pueden ser
trasladados a cantidades de masas.
2Ag (s) + S(s) → Ag2S (s)
2 moles de Ag 1 mol S ---> 1 mol Ag2S
2 (107.87g) 1(32.064 g) 1(247.8 g)
215.74 g de Ag + 32.064g S = 247.8 g de Ag2S
25
Recomendaciones para realizar cálculos
Estequiométricos en ecuaciones químicas.
1- Deben hacerse exclusivamente en la ecuación
balanceada. Si no se halla balanceada, debe balancearse.
2- Debe concretarse exclusivamente a lo solicitado. Si le
dan moles y le piden cálculo de moles y no de gramos no
es necesario calcular los pesos moleculares.
3- Si le piden gramos entonces si deberá calcular los pesos
involucrados en la pregunta, no es necesario calcular los
pesos de todos los participantes, sino solo los que le piden
y se relacionan con la pregunta.
4- En todo caso cada pregunta solo relaciona dos
componentes de la ecuación.26
Ej 1-¿Cuántas moles y milimoles de Ag2S
pueden ser preparados a partir de 0.4 moles de
plata (Ag)?
2 Ag (s) + S(s) → Ag2S (s)
Cálculos:
Moles de Ag2S = 1 mol de Ag2S x 0.4 moles Ag
2 moles Ag
= 0.2 moles de Ag2S
El primer factor : 1mol Ag2S / 2moles de Ag. Es la
relación molar que nos indica la ecuación
balanceada, el otro dato nos lo da el problema (0.4
moles Ag)
27
mmoles de Ag2S= 1000mmoles*de Ag2S x 0.4 moles de Ag
2 moles de Ag
= 200 mmoles de Ag.
*Recordar 1mol = 1000mmoles.
El primer factor (1mol ó 1000mmoles de Ag2S / 2 moles de Ag)
lo obtenemos de la ecuación balanceada, el otro dato lo da
el problema (0.4 moles de Ag).
Note: Que solo relacionamos los datos que tenían que ver con
lo solicitado no debemos de calcular ni obtener datos de las
otras sustancias presentes en la ecuación que no se
relacionan con los datos del problema.
28
3) Dada la ecuación, calcular:3Cu + 8 HNO3→ 3 Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
a) Moles de H2O formados a partir de 50 milimoles de Cu.
Moles H2O = 4 moles H2O x 1mol de Cu x 50mmoles Cu
3moles de Cu 1000mmoles de Cu
= 0.066 moles de H2O
*Recordar que 1mol = 1000 mmoles
b-Moles de HNO3 necesarios para preparar 80g de Cu(NO3)2
Moles de HNO3 = 8 moles de HNO3 x 1mol Cu(NO3)2 x 80 g Cu(NO3)2
3 moles de Cu(NO3)2 187.65 g Cu(NO3)2
= 1.136 moles de HNO3
29
El oxido de hierro (III) Reacciona con carbono para
dar hierro y monóxido de carbono. De acuerdo a la
siguiente reacción.
Fe2O3 (s) + 3 C (s) → 2 Fe (s) + 3 CO (g)
Esta balanceada, por eso puede proceder a hacer los cálculos
¿Cuántos gramos de C se requieren para
reaccionar con 2.5 moles de Fe2O3?
En éste caso se relacionan dos datos, los cuales se
hallan del lado de los reactivos.
gC = 12.011g C x 3 moles de C x 2.5 moles de Fe2O3 =
1 mol de C 1mol Fe2O3
= 90.08 g C
30
En base al problema anterior resuelva: Cuantos gramos
de CO se producen cuando reaccionan 16 g de C?
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Para la siguiente reacción, calcule lo solicitado:
( Recuerde balancear la ecuación primero )
C2H6+ O2→ CO2+ H2O¿Cuántos mmoles de C2H6 se necesitan para producir 75 g
de CO2?
¿Cuantos gramos de H2O pueden producirse a partir de
62.5 g de C2H6 ?
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De acuerdo a la siguiente reacción *: Calcule
CaSO3 + HCl → CaCl2 + SO2 + H2O
a- moles de SO2 formados a partir de 320 g de CaSO3.
b- g de HCl , necesarios para combinarse con 100 g de
CaSO3.
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La siguiente reacción muestra la conversión de Acido
láctico a ácido pirúvico que ocurre en la célula.
De acuerdo a la siguiente reacción:
CH3CHOHCOOH → CH3COCOOH
Calcule cuantos miligramos de ácido pirúvico se
obtienen cuando reaccionan 0.007 moles de ácido
láctico:
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Resuelva ejercicio 6. 53 ( pag 235),VER RESPUESTA PAG: 254)
35
Resuelva prob.6.53 del libro de texto (
pag235, ver respuesta en pág.. 254)
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