INTERPRETACIÓN DE ECUACIONES BALANCEADAS: ESTEQUIOMETRÍA
la estequiometría se refiere a las cantidades de reactivos y productos comprendidos en una reacción química.
Las ecuaciones balanceadas son la base para hacer cálculos y resolver ejercicios numéricos acerca de cantidades de productos que pueden obtenerse a partir de una cantidad dada de reactivos, cantidad de un reactivo que se requiere para obtener cierta cantidad de un producto. cada símbolo y cada formula en una ecuación significa una cantidad especifica de elementos y compuestos.
RAZÓN MOLAR
Una ecuación se puede interpretar en términos de moles. La razón de dos cantidades cualesquiera en la ecuación balanceada nos da el "factor químico" de conversión, que permite pasar de las moléculas de una sustancia al numero equivalente de moléculas de otras sustancias implicadas en la reacción.
Ejemplo:
Observen la siguiente ecuación balanceada:
4FeS + 7O2 → 2Fe2O3 + 4SO2
4 mol deFeS + 7mol de O2 producen --> 2mol de Fe2O3 + 4mol de SO2
En gramos equivalen a:
(4X87.91g) + (7X32) → (2X159.69g) + ( 4x64.06g)
Valores correspondientes al número de moles multiplicados por el peso molecular de cada sustancia.
De esta ecuación se pueden obtener los siguientes factores de conversión:
4FeS = 7O2
2Fe2O3= 4SO2
4FeS = 2Fe2O3
7O2 = 4SO2
La ecuación balanceada muestra que 4 moles de FeS ( 4 x 87.091 g de FeS) reaccionan con 7 moles de O2(7 x 32 g de O2) para formar 2 moles de Fe2O3 y 4 moles de SO2 ( 4 x 64.06 g ) de los productos (319.38 + 256.24) ( ley de la conservación de la masa)
CÁLCULOS QUÍMICOS
1. Relaciones entre moles:
Los problemas estequiométricos más simples son aquellos en los cuales se calcula el número de moles de una sustancia, que han reaccionado con, o se producen a partir de un cierto número de moles de otra sustancia.
EJEMPLO:
• Cuantas moles de nitrógeno reaccionan con 0.75 moles de hidrógeno en la producción del amoniaco?
La ecuación equilibrada para esta reacción es:
N2 + 3H2 → 2NH3
La ecuación equilibrada nos indica:
1 mol N2 → reacciona con 3 moles H2
X moles N2 → reaccionan con 0.75 moles H2
X moles N2 = 0.75 moles H2 X 1 mol N2 = 0.25 moles de N2
3 moles H2
2. Relación entre gramos:
En esta relación se calcula el número de gramos de una sustancia, que han reaccionado con, o se producen a partir de un cierto número de gramos de otra sustancia.
EJEMPLO:
El yoduro de potasio se puede obtener a partir de sus elementos, por la siguiente reacción:
2K + I2 → 2KI
Calcule cuantos gramos del compuesto se pueden obtener a partir de 100 gramos de K.
La solucion requiere establecer la razon molar del yoduro de potasio y el potasio:
2 moles de KI lo que se requiere
2 moles de K lo que se tiene
puesto que la cantidad de sustancia dada, el potasio K, esta en gramos, se requiere obtener el peso molecular de cada sustancia teniendo en cuenta el numero de moles:
peso atomico del K= 39.098g
peso atomico del I= 126.9g
por lo tanto:
1mol de KI tiene un peso molecular de: 165.998g
1 mol de I2 tiene un peso molecular de: 253.8
1 mol de K tiene un peso atomico de: 39.098g
2K + I2 → 2KI
78.19g 253.8g 331.996g
Teniendo en cuenta los datos anteriores se procede a realizar el respectivo factor de conversión o razón molar:
lo que nos dan X equivalente en unidad que nos piden
equivalente en unidad que nos dan
100g de K x 331.996g de KI = 424.6 g de KI
78.19g de K
Esto indica que a partir de 100g de K se obtienen 424.6g de KI
3. Relaciones entre moles y gramos:
Ejemplo: Calcule los gramos de KCIO3 que se requieren para producir 9 moles de oxigeno, segun la ecuación:
2KClO3 → 2KCl + 3O2
Este ejercicio aporta el numero de moles de oxigeno que se obtienen, la ecuación balanceada y la incognita en gramos de KClO3.
Para resolver este ejercicio se requiere conocer:
a. la razon molar de KClO3 al O2
2 moles de KClO3
3 moles de O2
b. los gramos que hay en cada mol de KClO3 y 3O2
para lo cual se le saca el peso molecular a cada sustancia:
peso molecular de KClO3 :
K :1x 39.1 = 39.1
Cl :1x 35.45 = 35.45
O3: 3x 15.99 = 47.97
122.52g se multiplica por 2 porque son dos moles = 245.04g
peso molecular del O2
O2 : 2x 15.99 = 31.98g se multiplica por porque son tres moles = 63.96g
c. Se aplica la norma del factor de conversión o razón molar:
lo que nos dan X equivalente en unidad que nos piden
equivalente en unidad que nos dan
x
9 moles de O2 X 2 moles de KClO3 X 122.52g de KClO3 = 735,12g de KClO3
3 moles de O2 1 mol de KClO3
Esto quiere decir que para producir 9 moles de O2 , se necesitan 735,12g de KClO3
ACTIVIDAD:
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