📚 Día 4

📚 Día 4: Estequiometría de las reacciones

Conceptos clave

Reactivos y productos
Coeficientes estequiométricos
Reactivo limitante
Rendimiento teórico y real

Ejercicio 1

Si reaccionan 4,00 g de H₂ con exceso de O₂, ¿Cuántos gramos de H₂O se forman?

Fuente: Petrucci, capítulo 4.

1.       Estequiometria de las Reacciones Químicas

Tabla 7. Relaciones estequiométricas de una reacción química

4FeS	+	7O2	=	2Fe2O3	+	4SO2
4 moléculas 4 moles 4 x 87,91g		7 moléculas 7 moles 7 x 32g = 224 14 x 16g = 224		2 moléculas 2 moles 2 x 159,69g		4 moléculas 4 moles 4 x 64.06g
Fe: 4 (en FeS) S: 4 (en FeS) O: 14(en ) Reactivos				Fe: 4 (en FeS) S: 4 (en FeS) O: 14(en ) Productos
4 moles de FeS reaccionan con 7 moles de O2 y forman 2 moles de Fe2O3 y 4 moles de SO2

 

1.1.              Rendimiento de las reacciones

 

 

 

 

Nota: Exceso de un reaccionante

 

Balance de las Reacciones

 

1.      Cuando el óxido mercurio (HgO) se calienta, se descompone en mercurio y oxígeno. Escribir la ecuación balanceada de esta reacción:

 

2.      Balancear la siguiente ecuación:

 

 

3.      El zinc reacciona con ácido clorhídrico para producir cloruro de zinc y gas hidrógeno. Escribir la ecuación balanceada para esta reacción:

 

 

4.      Cuando el FeS₂ reacciona con O₂ los productos son Fe₂O₃ y SO₂. Balancear la correspondiente ecuación:

 

 

5.      El oxígeno se prepara calentando el clorato de potasio, KClO₃. ¿Cuál es el peso de O₂ obtenido a partir de 6,0g de KClO₃?  2KClO₃ = 2KCl + 3O₂    KClO₃= 122.6 g/mol   O₂ = 16 x 2 = 32 g/mol   R/ 2.345 g de O₂

1.      Balancear la reacción

2.      Datos:

2KClO3	=	2KCl	+	3O2
PM KClO3= 122.6 g/mol				W = g? PM O2 = 16 x 2 = 32 g/mol

3.      Conversión

6.      El hidróxido de sodio NaOH, se puede preparar mediante la reacción del Na₂CO₃ con Ba(OH)₂, ¿Cuántos kilogramos de NaOH se pueden obtener tratando 2000g de Na₂CO₃ con Ba(OH)₂?

Na₂CO₃ + Ba(OH)₂ = 2NaOH + BaCO₃            Na₂CO₃=106.0 g/mol    R/ 1.509 g NaOH

 

1.      Balancear la reacción

2.      Datos:

1Na2CO3	+	Ba(OH)2	=	2NaOH	+	BaCO3
W = 2000 g PM = 106.0 g/mol				Kg = ? PM = 40 g/mol

3.      Conversión

7.      Cuando el óxido férrico, Fe₂O₃ se calienta en una atmósfera de hidrógeno, H₂ se reduce para formar hierro libre, Fe, y agua. Si se reducen 106,0 g de Fe₂O₃, (a) ¿Cuantos moles de H₂ se consumen? (b) ¿Cuantos gramos de agua se producen? Fe₂O₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂O   R/ 1.98 moles de H₂   R/ 35.68 g de H₂O

1.      Balancear la reacción

2.      Datos:

1Fe2O3	+	3H2	=	2Fe	+	3H2O
P = 1 atm W = 106,0 g de Fe2O3 PM = 159.69 g/mol		(a)     n = ? PM=1x2=2g/mol				(b)     g = ? PM = 18 g/mol

3.      Conversión

(a)   

(b)   

8.      El amoniaco, NH₃, reacciona con el O₂ para producir NO y H₂O de acuerdo con la siguiente reacción balanceada: 4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O. (a) ¿Cuántos gramos de agua se producen cuando reaccionan 85,15 g de NH3? (b) ¿Cuántos moles de O₂ se consumen?(c) ¿Cuántas moléculas de NO se producen? R/ 135.15 g de H₂O R/ 6.25 moles de O₂ R/ 3.01x10²⁴ moléculas de NO. PM: NH₃ = 17.03 H2O= 18.02

1.      Balancear la reacción

2.      Datos:

4NH3	+	5O2	=	4NO	+	6H2O
W=85,15 g NH3 PM NH3 = 17.03		(b)n=?		( c) = moléculas ?		(a)    W=g? PM H2O= 18.02

 

3.     Conversión

 

 

 

9.      Calcular el peso de cal viva (CaO) que se puede prepararse calentándose 500,0 g de caliza con una pureza del 90% de CaCO₃. PM: CaCO₃ = 100,0 CaO = 56,1 CaCO₃ = CaO + CO₂   R/ 252,4 g CaO

1.      Balancear la reacción

2.      Datos:

CaCO3	=	CaO	+	CO2
W =500,0 g PM CaCO3 = 100,0 Pureza = 90%		W=g? PM CaO = 56,1

3.      Conversión

 

 

 

10.   ¿Cuántos gramos de amoniaco gaseoso se pueden obtener por la reducción de 0,2 moles de nitrógeno en exceso de hidrógeno? (b) ¿Cuántos moles de hidrógeno se consumen? (c) ¿Cuántas moléculas de NH₃ se producen? NH3 = 17.03g/mol.  La ecuación balanceada es: N₂ + 3H₂ = 2NH₃   R/ 6.81 g NH₃  R/ 0.6 moles de H₂  R/2.41x10²³ moléculas de NH₃

1.      Balancear la reacción

2.      Datos:

N2	+	3H2	=	2NH3
n=0,2 moles		(b)n=?		(a)W=g? (c)=moléculas? PM NH3 = 17.03g/mol

 

3.      Conversión

 

 

11.   La reacción entre el hidróxido de sodio, NaOH, y el ácido sulfúrico, H₂SO₄ es de neutralización con producción de sulfato de sodio, Na₂SO₄ y H₂O. (a) ¿Cuántos gramos de NaOH se necesitan para neutralizar 392,32 g de H₂SO₄? (b) ¿Cuántos moles de NaOH se emplearon? (c) ¿Cuántos moles de H2O se producen? H₂SO₄ = 98,08 g/mol NaOH = 40,00 g/mol 2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O R/ 320 g NaOH R/ 8,0 moles NaOH y H₂O

1.      Balancear la reacción

2.      Datos:

2NaOH	+	H2SO4	=	Na2SO4	+	2H2O
(a)W=g? (b)n=? PM NaOH = 40,00 g/mol		W=392,32 g de H2SO4 PM H2SO4 = 98,08 g/mol				(c )n=?

3.      Conversión