ACADEMIA PRE - UNIVERSITARIA

R.D 0046 – 93 – ED

Prof. : Tisoc

ESTEQUIOMETRIA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS Una ecuación química balanceada se puede interpretar desde el punto de vista:

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O

Molecular

Molar

De Masas

La Estequiometría considerada como una parte de la química, estudia las relaciones cuantitativas que existen entre las sustancias que participan en una reacción química. Estas relaciones pueden ser de masa (ponderales) y volumen (volumétricas)

LEYES PONDERALES Y VOLUMÉTRICAS DE LAS COMBINACIONES QUÍMICAS

I. Leyes ponderales.- Son leyes que relacionan la masa de loas sustancias que participan en una reacción química. Estas leyes se cumplen a cualquier temperatura y presión de las sustancias, y son:

1. Ley de la conservación de la materia o ley de Lavoisier. “La materia no se crea ni se destruye” ó “En toda reacción química la masa de los reactantes es igual a la masa de los productos” Ej.

HCl + NaOH NaCl + H2 O36,5g 40g 58,5g 18g

1 Molécula 2 moléculas 1 Moléculas de 2 Moléculas de metano de oxigeno dióxido de carbono de agua

6,02x1023 2 (6,02x1023) 6,02x1023 2(6,02x1023) Molécula Moléculas Moléculas Moléculas 1 mol 2 moles 1 mol 2 moles 1 mol – g 2 mol - g 1 mol –g 2 mol – g

16 g 2(32g) 44g 2(18g)16g 64g 44g 36g

Academia Galileo Galilei 2 “El nuevo mundo de los números”

76,5g 76,5g2. Ley de las proporciones definidas o ley de Proust Llamada también ley de la composición constante, expresa:“Cuando dos o más elementos se combinan para formar un determinado compuesto, lo hacen en una relación, en peso invariable”. En consecuencia cualquier exceso quedará sin reaccionar.Ej.

2H2 + O2 2H2O

4g 32g 2x 18g

Si en un reactor se introducen 32g de O2 y 32g de H2 Se formaran 36g de H2O y quedaran sin reaccionar 28g de H2.Otra forma de expresar esta ley es:Un compuesto puro consiste siempre en los mismos elementos combinados en la misma proporción en masa.Así el compuesto agua está siempre formado por los elementos hidrogeno y oxigeno en proporción en masa 1/8 (11,19% de hidrogeno y 88,81% de oxigeno)3. Ley de las proporciones múltiples o ley de Dalton “Si dos elementos forman más de un compuesto, la masa de uno de ellos permanece constante y la del otro varía en una razón de números enteros y sencillos.”

Constante variables Cl O2Cl2 + 1 O2 2Cl2O 71 1x162Cl2 + 3 O2 2Cl2O3 71 3x162Cl2 + 5 O2 2Cl2O5 71 5x162Cl2 + 7 O2 2Cl2O7 71 7x16

4. Ley de las proporciones recíprocas o ley de Ritcher Llamada también ley de las proporciones equivalentes, expresa: “Si dos sustancias reaccionan independientemente con el mismo peso de uno tercero, las dos sustancias reaccionaran entre si con los mismos pesos o bien con múltiples o submultiplos de estos”

Ej.

>

Academia Galileo Galilei 3 Química2Ca + O2 2CaO 2Ca + 2Cl2 2CaCl2

2x40 32 2x40 2x712Cl2 + O2 2Cl2O Ca + Cl2 CaCl2

2x71 32 40 71II. Leyes volumétricas .- Son leyes que relacionan el volumen de las

sustancias que participan en un reacción química. Estas leyes se limitan a sustancias gaseosas que deben estar a la misma temperatura y presión

(condición de Avogadro)1. Ley de los volúmenes de combinación o ley de Gay – Lussac

Estas ley consta de dos principios:a) Siempre que dos más gases intervienen en una reacción química, las

proporciones de sus volúmenes pueden expresarse como números enteros y sencillos.

N2 (g) + 3H2(g) 2NH3(G) 1V 3V 2 V

Ej. 1 litro 3 litro 2 litros(en CN) 22,4L 3x 22,4L 2x 224L

b) El volumen total de los gases reaccionantes es mayor e igual al volumen total de los gases resultantes.

N2 (g) + 3H2(g) 2NH3 (g) H2 (g) + Cl2(g) 2H Cl (g) 1V 3V 2V 1V 1 V 2 V

4V 2V 2V 2V

CALCULOS PONDÉRALES

1.- Para la reacción: 4FeS + 7O2 2Fe2O3 + 4SO2

a) Calcule el número de moles de Fe2O3 que pueden producir 7,20 moles de FeS.

b) Calcule el número de moles de O2 que reaccionarán con 4,3 moles de FeS.2.- ¿Cuántos mol-g de oxígeno se necesitan par la combustión completa de 24

mol-g de gas propano(C3H8).?3.- ¿Cuántos gramos de HNO3 se necesitan para obtener 160g de azufre de

acuerdo a la ecuación?2HNO3 + 3H2S 2NO + 4H2O + 3S

4.- ¿Cuántos moles y cuántos gramos de hierro se forman cuando 560 gramos de monóxido de carbono reaccionan con suficiente cantidad de óxido de hierro

=

Academia Galileo Galilei 4 “El nuevo mundo de los números”

() de acuerdo a la siguiente reacción. (masas atómicas: Fe = 56, C = 12, O= 16)?

Fe2 O3 + 3CO 2Fe + 3 CO2

5.- En la combustión del metanol CH3OH, calcule el número de moles de metanol quemados para producir 45 g. de vapor de agua.

6.- ¿Cuántos gramos de sulfato de sodio pueden obtenerse a partir de 300 g.de

cloruro de sodio al 93,6% de pureza?

NaCl + H2SO4 Na2SO4 + HCl7.- Una muestra de 36 g. de hidróxido de calcio se deja reaccionar con una

muestra de 40,5 g. de ácido fosfórico.3Ca (OH) 2 (s) + 2 H3PO4 (ac) Ca3 (PO4)2 (s) + 6H2O (l)

a) ¿Cuántos gramos de fosfato de calcio pueden producirse.?b) Si en realidad se obtiene 45,2 g. de fosfato de calcio, ¿cuál es el porcentaje

de rendimiento.?CALCULOS VOLUMETRICOS

1. ¿Qué volumen de NH3 en condiciones normales se producen en la reacción que consume 2,45 litros de N2?

2. ¿Cuántos litros de oxigeno se requerirán para la combustión completa de 40 litros de gas metano en CN de Tº y P?

3. ¿Cuántos litros de SO2 se obtendrá apartir de 121 litros de O2, Midiendo los gases en CN, de acuerdo a la reacción?4 Fe S2 (s) + 11 O2(g) 2Fe2 O3 (s) + 8502(g)

4. Calcúlese el volumen de O2 a CN que se requieren para completar la combustión de 2, 64 litros de acetileno (C2H2) a condiciones normales de Tº y P.

CÁLCULOS PONDÉRALES – VOLUMÉTRICAS1. ¿Qué masa de KNO3 hay que descomponer para producir 18,4 litros, de

oxigeno en CN? (K = 39, N= 14, O = 16)2KNO3 (s) 2KNO2(s) + O2 (g)

2. ¿Qué volumen de hidrogeno en CN se requiere para producir 0,4 moles de HCl?

H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g)3. ¿Cuántos gramos de Fe se necesitan para producir 100 litros de H2 (g)

medidas en CN? La ecuación química es: (Fe =56)3Fe (s) + 4H2O(l) Fe3O4(s) + 4H2 (g)

4. ¿Qué volumen de O2 (a la Tº y presión standar) se produce al calentar 112 gramos de KClO3? (K = 39, Cl = 35,5 , O = 16)

2KClO3 (s) 2KCl(s) + 3O2(g)

Academia Galileo Galilei 5 Química5. ¿Cuántos litros de CO (g) medidos en condiciones normales se necesitan

para reducir 1 kg. deFe2O3 (s).? La Ecn. Química es:Fe2O3 (s) + 3 CO (g) 2 Fe (S) + 3CO2 (g)

Cusco,27/04/2023