CÁLCULOS A PARTIR DE UNA ECUACIÓN QUÍMICA
De una ecuación química se obtiene:
ü La cantidad de producto que se puede preparar a partir de ciertas cantidades de reactantes.
ü El reactivo límite, el cual determina qué tanto producto se puede obtener de una ecuación química, cuando se dispone de una cantidad limitada de uno de los reactantes.
ü Los porcentajes de producción.
ü La pureza del compuesto.
La cantidad de un producto que se puede preparar a partir de ciertas cantidades de reactantes ¿cómo se determina?
Una ecuación química balanceada indica la cantidad exacta de producto que se obtiene a partir de cantidades exactas de reactantes. Por ejemplo:
Esta ecuación indica que: 2 moles de 2KClO3 producen 2 moles de KCl y 3 moles de O2
Si el análisis se hace en gramos, se establece que: 245 gramos de KClO3 producen 149 gramos de KCl y 96 gramos de O2.
EJERCICIO PROPUESTO: para la siguiente ecuación química balanceada
· Indique la relación entre el número de moles de los reactantes y de los productos.
· Indique la relación entre los gramos de reactantes y productos.
REACTANTE LÍMITE
En una reacción química sucede con frecuencia que uno de los reactantes se agote primero. El reactante límite es la sustancia que al estar en menor proporción, se consume primero que las demás, suspendiendo la marcha de la reacción.
1 mol de MgO reacciona con 2 moles de HCl para formar 1 mol de MgCl2 y 1 mol de H2O.
Con 1 mol de MgO y 10 moles de HCl, por ejemplo, se producirá exactamente la misma cantidad anterior. En este caso, sin importar la cantidad de HCl presente, el MgO limita la cantidad de MgCl2 y H2O que pueda producirse. El MgO es el reactante límite.
También puede suceder lo contrario. Si hay exceso de MgO y muy poca cantidad de HCl, el HCl es el reactante límite.
EJERCICIO RESUELTO:
Una muestra de 26 gramos de KOH reacciona con 15 g de H2SO4 para producir K2SO4 y H2O. ¿Cuál es el reactante límite?
Hay 2 formas de identificar el reactante límite. La forma más sencilla consiste en dividir el número de moles dado de cada reactante por su coeficiente en la ecuación.
Primer paso: se escribe la ecuación balanceada:
Segundo paso: se determina el número de moles de cada reactante:
Número de moles de KOH
26 g KOH *1mol KOH / 56gKOH = 0.464 moles de KOH
Número de moles de H2SO4
15 g H2SO4 * 1mol H2SO4 / 98 g H2SO4 = 0.153 moles de H2SO4
Tercer paso: dividir el número de moles de cada reactante por el coeficiente:
KOH: 0.464 / 2 = 0.232 H2SO4: 0.153 / 1 = 0.153
El reactante que se encuentra en menor proporción es el H2SO4 y por lo tanto es considerado como el reactante límite.
Otra forma de identificar el reactante límite:
Primer paso: se escribe la ecuación balanceada:
Segundo paso: se determina el número de moles de cada reactante:
Número de moles de KOH
26 g KOH * 1mol KOH / 56 g KOH = 0.464 moles de KOH
Número de moles de H2SO4
15 g H2SO4 * 1 mol H2SO4 / 98 g H2SO4 = 0.153 moles de H2SO4
Tercer paso: según la ecuación balanceada tenemos que 2 moles de KOH reaccionan exactamente con 1 mol de H2SO4. La razón es de 2 a 1. De lo anterior se deduce que 0.464 moles de KOH deben reaccionar exactamente con:
0.464 moles de KOH * 1 mol H2SO4 / 2 moles KOH = 0.232 moles de H2SO4
Según los datos sólo se dispone de 0.153 moles de H2SO4 , así que el reactante que se encuentra en menor proporción es el H2SO4 y por tanto es considerado como el reactante límite.
EJERCICIOS PROPUESTOS PARA EL EQUPO DE TRABAJO:
· Si en las siguientes reacciones se consumen 10 g de cada reactante, ¿cuál será el reactivo límite en cada reacción?
· ¿cuántos moles de cloruro de plomo (II) PbCl2 , pueden obtenerse a partir de la reacción entre 20 g de cloruro de fósforo (III) y 45 g de floruro de plomo (II) PbF2. Ecuación
· Una muestra de 36 g de NH3 reacciona con 17 gramos de O2 para producir NO y H2O. Ecuación
o ¿cuál es el número de moles de NO que pueden producirse con 36 g de NH3?
o ¿cuál es el número de moles de NO que pueden producirse con 17 g de O2?
o ¿cuántos gramos pesan 3 moles de NH3?
o ¿cuántas moléculas tienen 5 moles de NO?
o Si se producen 30 g de NO ¿cuánto oxígeno necesita la reacción?
· ¿cuántos moles de H2 pueden teóricamente prepararse a partir de 4 moles de Fe y 5 moles de H2O?
· ¿cuántos gramos de N2F4 pueden teóricamente prepararse de 4 g de NH3 y 14 g de F2?
·
o ¿cuántos g de Fe2(SO4)3 se forman?
o ¿cuántas moles de Fe2(SO4)3 se forman?
o ¿cuántos g de H2SO4 se necesitan para producir 150 g de Fe2(SO4)3?
o ¿cuántas moléculas de Fe2(SO4)3 se forman?
No hay comentarios:
Publicar un comentario