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QUÍMICA - PROF MANUEL ABREU - 3ra ACTIVIDAD PARA 3ero y 4to AÑO

PLANIFICACIÓN POR COVI- 19 O VICHITO CHINO

Profesor: Manuel Abreu Catalá

Materia: Química

Año: 3° y 4°

Sección: A, B, C y 4°A y 4°B

3er Lapso

Estequiometria de Reacción

Estequiometria: Es el estudio cuantitativo en una reacción química.

Ejemplo: Si tenemos la siguiente ecuación ajustada o balanceada:

C₃H₈ + 5O₂              3CO₂ + 4H₂ O

1        + 5                  3    +  4  

Estos números representan los coeficientes estequiométricos. Estos coeficientes numéricos son los que nos da la estequiometria de la reacción, la proporción en la que se encuentran las sustancias que intervienen en  ella, representada en moléculas o en moles. (Nivel microscópico).

Estos números representan 1 mol de etano, 5 moles de oxígenos y producen 3 moles de dióxido de carbono y 4 moles de agua. (Nivel microscópico).  Así mismo, podemos representar una molécula de etano que reacciona con 5 moléculas de o₂ produciendo 3 moléculas de co₂ y 4 moléculas de agua.

Cálculos estioquiométricos: Son las operaciones que utilizan las estequiometrias de las reacciones químicas, para calcular la cantidad de las sustancias (Reactivo o Producto) que intervienen en la reacción a partir de  otra cantidad  relacionada con otra.

Ahora si queremos ampliarlo y verlo a (nivel macroscópico) debemos multiplicarlo con el N° de Avogadro que es 6.022 x 10²³ moléculas

Si seguimos el mismo ejemplo de la reacción anterior vamos a obtener:

1C₃H₈ + 5O₂                 3CO₂ + 4 H₂ O

1 x 6,02x 10²³ + 5 x 6,02 x 10²³                      3 x 6,02x 10²³  +  4 x 6,02 x 10²³

A nivel macroscópico obtenemos los siguientes:

1 mol + 5 mol                         3 mol + 4 moles

 Visibilizar las moléculas en una reacción química.

Veamos un esquema general de cómo se resuelven los ejercicios:

a)    Primero, ajustamos o balanceamos las ecuaciones químicas.

b)    Segundo, obtenemos la masa molecular gramo o peso molecular gramo

c)    Tercero, obtenemos los moles de cada especie química

d)    Cuarto, procedemos a sacar el mol-mol, gramo-gramo, gramo–mol, mol-volumen (c.n.) y finalmente el Reactivo Limitante.

Ejemplo Nº I: Masa - Masa

Un cinc reacciona con el ácido clorhídrico, produciendo cloruro de cinc mas hidrogeno. Si colocamos un trozo de cinc de 327 gramos, en un matraz y se pide:

a)    Realizar la ecuación química y ajustarla (balanceo por tanteo)

b)    Calcular las masas moleculares de cada una de las especies de la reacción química participante

c)    Calcular los gramos de ácido clorhídrico, a partir de la masa de cinc que nos proporciona.

d)    Calcular las moléculas de cloruro de cinc después de la reacción química.

e)    Calcular el Nº de moles de ácido clorhídrico

Datos: m.a. (Zn) = 65,4 gr/mol, m.a. (Cl) = 35,5gr/mol, m.a.(H)= 1gr/mol

 Primero: Realizar el ajuste o balanceo por tanteo de la reacción química   estudiada en las clases  anteriores:

Zn + 2HCl                   ZnCl₂ + H₂     Colocada y balanceada la ecuación química, resolvemos la primera respuesta .

 Para calcular las masas moleculares de la ecuación química,  observamos que el cinc está solitario por lo tanto es 65.4 gr/mol, el de ácido clorhídrico   es HCL, la M.M.Gr (HCl) = 1gr/mol x 1 + 35.5 gr/mol x 1= 36.5 gr/mol, luego calculamos la m.m.g. (ZnCl₂) = 65,4gr/mol X 1 + 35,5gr/mol x 2 = 65,4+ 71 =136,4gr/mol, y  calculamos la m.m.g. (H₂)= 1gr/mol x 2=2gr/mol.

c) Si tenemos la ecuación estequiométrica balanceada,  y conocemos la masa molecular de cada especie, podemos  calcular los gramos de ácido clorhídrico que necesitamos:

Zn  + 2 HCl                 ZnCl₂  + H₂ 

Si en 65,4 gr/mol hay en 2x36, 5 gr/mol,

En 367gr cuánto habrá en x (incógnita)

Realizamos el factor de conversión: la regla de tres simple X(incógnita)= 367gr x (2x 36,5gr/mol)/ 65,4 gr/mol =367x73/65,3=410,27 gr, el resultado es X= 410,27 gr.

Gr/mol al  estar dividiendo se elimina y quedan los gramos que se encuentran en el denominador

d) Cómo observamos el número de moléculas de cloruro de cinc es uno, que lo vemos en el balanceo químico, a nivel macro hay que multiplicarlo con el Nº de Avogadro = 6,02 x 10²³ moléculas y queda igual

e) Para calcular el número de moles de HCl seria

Nº de moles = masa/ m.m.g., entonces sustituimos Nª de moles= 410.27gr/mol/ 36,5gr/mol= 11,2 moles de HCl.

Fin (ok)

Ejemplo Nº II: Masa – Mol

El acetileno (C₂H₂) se obtiene por la acción del agua, sobre el carburo de calcio: 1 CaC₂ +2 H₂ O                1  C₂H₂ + 1 Ca (OH)₂

   CaC₂ (Carburo de calcio)                              

¿Cuántos gramos de agua deben reaccionar con 2 moles de carburo de calcio?

a)    Se ajusta o balanceamos por tanteo.  

b)    Si se observa el coeficiente estequiométrico del balanceo de la ecuación química es el siguiente: 1:2: 1: 1

c)    Relacionamos el agua con el carburo de calcio.  Si observamos uno me lo da en moles y el otro me lo piden en gramo (ojo con eso), eso significa que estoy en una relación mol – masa o mol – gramo

Lo primero que hacemos es balanceo o ajuste de la ecuación química, luego sacamos la masa molecular gramo (m.m.g.), tercero relacionamos las especies estequiometria y resolvemos:

Datos: m.a.(Ca)= 40,0gr/mol m.a.(C)= 12 gr/mol m.a.(O)= 16gr/mol m.a.(H)= 1gr/mol

M.M.G. (CaC₂)= 40x1+12x2=64Gr/mol, M.M.G. (H₂O)= 18gr/mol

CaC₂ + 2H₂O             C₂H₂     + Ca(OH)₂

1mol de CaC₂           18x2=36gr

2mol                              X

X = 2X36/1=  72  gr

X = 72 gr de agua

FIN

 Cuestionario Estequiometria I

Resuelve los siguientes Ejercicios:

1.    Si tenemos que el Aluminio reacciona con Acido sulfúrico produciendo Sulfuro de de aluminio mas Hidrogeno volátil, el experimento consiste en: Al pesar el aluminio en una balanza electrónica y el resultado es de 200 gr,  lo introducimos en un Baker y le agregamos el acido sulfúrico, éste reacciona   dando un color rojizo ladrillo característico del sulfuro de aluminio. Calcule los siguientes Ítems?

a.- Realice la ecuación química

b.- Balancée por tanteo o ajuste la ecuación química

c.- Obtenga las masas moleculares en gramos o peso molecular   de las diferentes especies de la ecuación química.

d.-  Obtener la masa en gramos de sulfuro de aluminio, a partir de la masa de Aluminio   realizada por la balanza electrónica

E.-Calcular el Nº de moles del sulfuro de aluminio:

Datos: masa atómica(Al)= 27 gr/mol, masa atómica(S)=32gr/mol, masa atómica (H) = 1gr/mol

2.- Si fermentamos la glucosa Con levaduras: finalmente dio alcohol etilico

C₆H₁₂O_{6 (ac)}              C₂H₅OH _(ac) + CO_{2 (g)}

Si se consume 5 moles de glucosa

A.- ¿Cuántos gramos de Etanol (C₂H₅OH) se formo?

B.- Calcular las masa molecular gramo de cada especie química?

Masa atómica(C)= 12 gr/mol masa atómica(O)= 16 gr/mol masa atómica (H)= 1