Guía de trabajo Nº 3. Química V
ESTEQUIOMETRIA
QUIMICA
Profesora: DELIA POLES
GUIA DE TRABAJO Nº 3
ESTEQUIOMETRÍA .
LAS ECUACIONES QUÍMICAS :
- NOS REPRESENTAN EL PROCESO MEDIANTE EL CUAL LOS REACTIVOS SE TRANSFORMAN EN PRODUCTOS
- NOS INFORMAN CUALES SON LOS REACTIVOS Y CUALES SON LOS PRODUCTOS QUE INTERVIENEN EN
LA REACCIÓN. - NOS INFORMAN
LA CANTIDAD DE - NOS INFORMA ACERCA DEL ESTADO EN QUE SE ENCUENTRAN REACTIVOS Y PRODUCTOS.
- NOS INFORMA SI HAY O NO LIBERACION O ABSORCION DE ALGUN TIPO DE ENERGÍA Y CUANTA
NOS INDICA QUE Y CUANTO REACCIONA Y QUE Y CUANTO SE OBTIENE
PARA REALIZAR CUALQUIER CÁLCULO BASADO EN ECUACIONES ES NECESARIO QUE ESTAS ESTEN BALANCEADAS.
LOS METODOS PARA BALANCEAR QUE YA CONOCES SON HERRAMIENTAS QUE FACILITAN EL TRABAJO:
METODO POR TANTEO
METODO POR TANTEO
EL METODO ION-ELECTRÓN
EL METODO ALGEBRÁICO. Ver Guia de trabajo Nº3 Anexo N° 1
CALCULO DE MASAS
A las ecuaciones podemos interpretarlas desde el punto de vista molecular y molar .
Así por ejemplo:
2 H2 + O2 -------------------------------> 2 H2O
Se puede leer:
2 moléculas de H reaccionan con 1 molécula de O para dar 2 moléculas de agua.
´ó
´ó
2 moles de moléculas de H reaccionan con 1 mol de moléculas de O para dar 2 moles de moléculas de agua.
Ejemplo N°1
¿Cuántas moléculas de H reaccionan con 30 moléculas de O?
Para realizar el cálculo me baso en la ecuación.
Según esta, con 2 moléculas de H reacciona 1 molécula de oxigeno
2 H2 + O2 ------> 2 H2O
Si 2 moléculas de H -----------reaccionan con-------1 molécula de O
x moléculas de H ----------------------------------30 moléculas de O
x= 30 moleculas de O . 2 moléculas de H = 60 moléculas de H
1 molécula de O
Ejemplo N° 2
¿Cuántos moles de O se necesitan para obtener 30 moles de agua?
Si con 1 mol de O ----se forman 2 moles de moléculas de agua
x 30 moles de moléculas de agua
x= 30 moles de agua . 1 mol de O = 15 moles de O
2 moles de agua
Ejemplo N° 3
¿Cuántos g de H reaccionan con 30 g de O?
Si 4 g de H ------ reaccionan con 32 g de O
x 30 g de O
x= 30 g de O . 4 g de H = 3,75 g de H
32 g de O
Combinamos
Ejemplo N° 4
¿ Cuántos g de H reaccionan con 30 moles de O?
Si 4 g de H ----- reaccionan con 1 mol de O
x -- 30 moles de O
Zyklon B era la marca registrada de un insecticida a base de cianuro que se usó en la Alemania Nazi durante el Holocausto, para asesinar a millones de personas.
Era fabricado por la compañía IG Farben, que era la unión de la farmacéutica Bayer y otras 2 compañías alemanas. También conocido como Cyclon B, consistía en ácido cianhídrico (ácido prúsico), además de un estabilizador y un odorante de advertencia. Con este se impregnaban pequeñas bolas absorbentes, discos de fibra, o tierra de diatomeas.Se almacenaba en envases herméticos; al contacto con el aire, producía cianuro de hidrógeno gaseoso (HCN). El Zyklon B todavía se produce en la República Checa bajo la marca registrada Uragan D2 para exterminar insectos y roedores
El pesticida fue utilizado como arma química por los alemanes en las cámaras de gas de los campos de exterminio de Auschwitz-Birkenau y Majdanek. En enero o febrero de 1940, se utilizó sobre 250 niños gitanos de Brno en el campo de concentración de Buchenwald para probar el efecto del gas. En septiembre de 1941 se realizaron experimentos con Zyklon B en Auschwitz I. El 3 de septiembre de ese año, 600 prisioneros de guerra soviéticos fueron gaseados con Zyklon B, siendo ésta la primera experimentación con el gas en el campo de Auschwitz. El Zyklon B se vertía en las tuberías desde el tejado, una vez que las víctimas quedaban encerradas. El Zyklon B reaccionaba con la humedad ambiente interna proporcionada por las personas, y estas sufrían en primer lugar sofocación. Posteriormente perdían el control de los esfínteres. Como resultado , las víctimas se orinaban y defecaban sin control, mientras que las mujeres en regla menstruaban desmesuradamente. Luego venía la inconsciencia, la muerte cerebral, el coma y la muerte, entre 20 y 25 minutos después de ingresadas las dosis de veneno..
En condiciones ideales tan sólo se requería apenas 4 gramos por persona para causar la muerte. Solo en 1944 se usaron para Orianienburg 2175 kg y 1175 kg para Auschwitz suministradas por Degesh mediante el médico de las SS Kurt Gerstein. ¿ Cuàntas personas murieron por sus efectos?......................
ACTIVIDAD Nº1
a) ¿Cuántos Kg de agua se obtienen a partir de 6 x 10 30 moléculas de O?
b) ¿ Cuál es la masa de alcohol etílico que se obtiene cuando fermentan 5 g de azúcar según la siguiente ecuación? C6H12O6 -->C2H5OH + CO2
c) ¿ Cuál es la masa de alcohol etílico que se necesita para obtener 22,4 litros de dióxido de C? usar ecuación del ej. b
d) Si en una reacción se obtienen 200 g de alcohol a partir de cuántas moléculas de glucosa se partió? usar la ecuacion anterior
e) Si se obtienen 25 g de alcohol, cuántos g de dióxido se obtendrán al mismo tiempo?
f) Si se obtuvieron 1 m3 de dióxido de Carbono,¿ cuántos moles de glucosa fermentaron?
ACTIVIDAD Nº2
En una refinería de Cu se extrae el Cu metálico a partir del sulfuro de Cu(II)
¿Cuántos Kg de CuS se necesitará procesar diariamente si se desea obtener 2,8.103 kg de Cu por mes? Y ¿ Cuántos kg de dióxido de azufre se recoge mensualmente?
según la siguiente ecuación: CuS + O2 àCu + SO2
según la siguiente ecuación: CuS + O2 àCu + SO2
ACTIVIDAD Nº3
1 En determinadas condiciones el Fe reacciona con el Cloro molecular
para dar cloruro férrico.
Escriba la ecuación que represente esa reacción.
Escriba la ecuación que represente esa reacción.
a) Calcule el n° de moles de átomos de Fe necesarios para que reaccionen 100 litros de cloro.
b) Calcule el número de moles de moléculas de cloro que reaccionan con 1 mol de átomos de Fe .
c) ¿A que peso de cloro representan la cantidad de moles obtenida en el inciso anterior?
c) ¿A que peso de cloro representan la cantidad de moles obtenida en el inciso anterior?
ACTIVIDAD № 4
a) Calcule la masa de oxido de calcio que se obtiene a partir de la oxidacion completa de 200 g de calcio.
b)Calcule cuantos g de Mg hay en 500 g de cada una de las siguientes sustancias: cloruro de magnesio, carbonato de magnesio, oxido de magnesio.
c)Cuantos moles de moleculas de oxigeno son necesarios para obtener 7 moles de moleculas de trioxido de azufre a partir de dióxido de azufre?
d)Calcule la masa y el numero de moles de moleculas de hidróxido de potasio necesario para obtener 300 g de nitrato de potasio
e) Calcule cuantos litros de nitrogeno se necesitan para obtener 120 g de pentóxido de dinitrógeno en CNPT
f)Cuantas moleculas de trioxido de azufre se obteinen por la combinacion de dioxido de azufre con 2,3.1023 moléculas de oxígeno.
g)Por accion del calor el clorato de potasio se descompone en cloruro de potasio y oxigeno. Suponga que se calientan 420g de clorato de potasio ¿cuantos moles de moléculas de cloruro de potasio podría obtener? ¿Qué volumen de oxigeno se desprende trabajando en CNPT?
h) Se hacen reaccionar 10 g de Mg con oxigeno.Calcular: masa de oxigeno necesaria para la reaccion completa; moles de oxido obtenido.
ACTIVIDAD № 5
En cual de las siguientes sustancias hay nenor numero de moles cuando se comparan igual numero de masas de cada una de ellas
a. sulfato de calcio
b. sulfito de aluminio
c. perclorato de cinc
d. bromato de amonio
e. bromuro mercurico
o ¿Qué tan grande es un mol de granos de arroz?
o Consideremos que un grano de arroz pesa 1.66 X 10 -5 Kg
o ¿ Qué tan grande es ésta cantidad?¿ En cuánto tiempo produce CHina esta cantidad de arroz?
o Producción anual de china ~200 millones de toneladas de arroz (2 x 10¹¹ Kg)
o En el Mundo somos ~
o 6, 500, 000 000 de personas
o ¿Cuántas moles de personas somos en el mundo?
ESTEQUIOMETRIA DE GASES
Ejemplo N° 5
Un trozo de Zn se hace reaccionar con un exceso de solución de HCl para producir 64,8 ml de Hidrógeno gaseoso, medidos a 25°C y 1.006,58 hPa de presión.
¿Cuál es la masa del trozo de Zn?
1) Escribo la ecuación balanceada
2) Averiguo el n° de moles de Hidrogeno que se producen
1) Zn + 2 HCl ----------------------> H2 + ZnCl2
2) ¿ A cuales sustancias debo relacionar según el planteo?
Debo relacionar Zn con H.
Del HCl no tengo datos y no interviene en mis planteos.
Voy a colocar los datos conocidos de esas 2 sustancias .
Del HCl no tengo datos y no interviene en mis planteos.
Voy a colocar los datos conocidos de esas 2 sustancias .
Zn + 2 HCl ------------------> H2 + ZnCl2
1 átomo 1 molécula
1 mol de átomos 1 mol de moléculas
El enunciado dice que se producen 64,8 ml de H con una cantidad desconocida de g de Zn.
Debo averiguar cual es esta cantidad desconocida.
Si no hubiera condiciones de P y T para el gas, lo resuelvo directamente como sigue:
¿Qué se?
Se que con 65,38 g de Zn ---se producen----22400 mililitros de H
Debo averiguar x -------------------- 64,8 ml H
22400 ml H
Pero…, el planteo me impone condiciones, los 64,8 ml de H no están medidos en condiciones normales de Presion y Temperatura, debo llevarlos a condiciones normales.
¿Cómo hago?
Aplico la ecuación general de los gases.
P.V=n.R.T
P=1,006,58 hPa este valor debe ser convertido en atm= 0,99 atm
(1013,25hPa = 760 mm Hg = 1 atm)
V= 64,8 ml o 0,0648 litros
n= x debo averiguar
R= constante universal de los gases
T= 25 C ° a K= 298 K
n= P.V/R.T
n=0,99atm. 0,0648 litros/ 0,082 l .at./Kmol . 298K =2,62.10-3 moles
--------------------------------------------------------
Entonces ahora vuelvo a los cálculos , y resuelvo directamente pero con el nuevo valor de V.
Se que con 65,38 g de Zn---se producen----1 mol de H
Entonces x -------------------- 2,62.10-3 moles
x=0,17 g de Zn
El valor no es el mismo con la corrección como notarán.
ACTIVIDAD № 6
a) Para la obtención de NH3 se hace reaccionar H2 con N2
¿ Cuántos litros de nitrógeno, medidos en CNPT, se requieren para producir 300 litros de amoníaco medidos en CNPT?
b) Cuando se calienta KCLO3 se obtiene O2 y KCl. Una muestra de
c) La mayoría de los autos nuevos tienen bolsas de aire como medidas de seguridad para casos de accidente..Estas bolsas se inflan en 0,05 seg ( una colision típica dura 0,125 seg por lo tanto es muy conveniente) La señal eléctrica del sensor que esta en la bolsa desencadena la explosión de la azida de sodio que esta en la bolsa NaN3 (s) . Esta detona y produce sodio metalico y nitrógeno gaseoso. ( haga la ecuación ) El sodio es muy reactivo y en contacto con el aire produciría peróxido de sodio o hidróxido de sodio por esto se agrega oxido férrico a la mezcla .
Investigue la accion de cada uno de los reactivos participantes.
Las bolsas laterales se inflan con 35 a 70 litros de nitrógeno y las frontales con 60 a 160 litros. Calcule cuanta azida se coloca para que se produzca este resultado.
ACTIVIDAD № 8
Que volumen de dioxido de carbono , medidos a 20 ºC y 1,2 atm sera necesario para reaccion completa con 193 g de hidròxido de bario
a. 11,2l
b. 22,5l
c. 45 l
d. 90 l
e. 180l
Que volumen de dioxido de carbono , medidos a 20 ºC y 1,2 atm sera necesario para reaccion completa con 193 g de hidròxido de bario
a. 11,2l
b. 22,5l
c. 45 l
d. 90 l
e. 180l
ACTIVIDAD № 9
RESOLVER Ejercicios 2,3 y 4 de la página :
Ejercicios optativos.pre-evaluacion
Tener en cuenta esta pagina interactiva para autocorrección.
Calculos en estequiometría .( punto 3) . tutorial y ejercicios
Calculos en estequiometría .( punto 3) . tutorial y ejercicios
AJUSTE DE ECUACIONES POR EL METODO ALGEBRAICO
Ecuación a balancear:
FeS + O2 à Fe2O3 + SO2
Los pasos a seguir son los siguientes:
1. Escribir una letra, empezando por A, sobre las especies de la ecuación:
A
|
B
|
C
|
D
| |||
FeS
|
+
|
O2
|
à
|
Fe2O3
|
+
|
SO2
|
2. Escribir los elementos y para cada uno de ellos establecer cuántos hay en reactivos y en productos, con respecto a la variable.
Por ejemplo hay un Fe en reactivos y dos en productos, pero en función de donde se localizan las especies (A y C) se establece la ecuación A = 2C .
Fe A = 2C
S A = D
O 2B = 3C + 2D
3. se asigna un valor al azar (generalmente se le asigna el 2) a alguna variable en una ecuación, en este caso C = 2 , de tal forma que al sustituir el valor en la primera ecuación se encontrará el valor de A. Sustituyendo el valor de A en la segunda ecuación se encuentra el valor de D y finalmente en la tercera ecuación se sustituyen los valores de C y D para encontrar el valor de B.
A
|
B
|
C
|
D
| |||
FeS
|
+
|
O2
|
à
|
Fe2O3
|
+
|
SO2
|
Fe A = 2C
Sí C =2 A=4 Y COMO A= D ENTONCES D=4
2B = 3C + 2D
2B = 3C + 2D
2B = 3.2 + 2.4 2B=6+8 B= 14/2 B=7
4. Asignar a cada una de las especies el valor encontrado para cada una de las variables:
A
|
B
|
C
|
D
| |||
4 FeS
|
+
|
7 O2
|
à
|
2Fe2O3
|
+
|
4SO2
|
Ejercicio
BALANCEAR la siguiente ecuación
Ca(OH)2+H3PO4 → Ca3(PO4)2+H2O
