Cálculos estequiométricos

CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS

Estequiometría: la estequiometría es el estudio de las relaciones cuantitativas que existen en una reacción química entre los reactivos y los productos.

El objetivo de este tipo de cálculos es usar una ecuación balanceada para determinar las relaciones entre las cantidades de reactivos y productos de una reacción química.
Para realizar este tipo de cálculos sesugiere seguir los siguientes pasos:

a) Verificar que la ecuación química a utilizar este balanceada.
b) Identificar a partir del enunciado del ejercicio las sustancias que participan en el cálculo.
c) Asimismo, a partir del enunciado se puede identificar el tipo de cálculos a realizar (mol-mol, mol-masa, masa-masa, mol-volumen, masa-volumen, etcétera).
d) Establecer la relaciónestequiométrica a utilizar.
e) Incluir los datos proporcionados en el enunciado.
f) Calcular las masas molares de las sustancias involucradas, si es necesario.

A continuación se muestra como se resuelven algunos ejemplos de este tipo de cálculos.
Cálculos estequiométricos mol-mol
El dato que se utilizara en este tipo de cálculos esta dado en unidades mol y, asimismo, el resultado deberáestar en unidades mol.
Ejemplo
De acuerdo con la siguiente ecuación, calcular la cantidad de moles de agua obtenidos si usamos 3.5 moles de hidrogeno.
[pic]
a) La ecuación esta balanceada.
b) Las sustancias que participan son el hidrógeno y el agua.
c) Puesto que el enunciado nos indica que usaremos 3.5 moles y se solicita la respuesta en unidades mol, identificamos que el cálculoes de tipo mol-mol.
d) La relación estequiométrica a emplear se identifica a partir de la ecuación balanceada y es:
[pic] producen [pic]
e) Al incluir los datos proporcionados en el ejercicio obtendremos la siguiente proporción llamada “regla de tres”:

[pic] producen [pic]
[pic] producirán [pic]

Al resolver la “regla de tres” tenemosque:
[pic]= [pic]

Cálculos estequiométricos mol-masa
El dato que se utilizara en este tipo de cálculos esta dado en unidades mol en tanto que el resultado se solicita en unidades de masa (generalmente gramos).

Ejemplo.
De acuerdo con la siguiente ecuación, calcular la masa en gramos de octino [pic] formada al emplear 3 moles de monóxido de carbono, [pic].
[pic]

a) La ecuación estabalanceada
b) Las sustancias que participan son el octino y el monóxido de carbono.
c) Puesto que el enunciado nos proporciona el dato en unidades mol y se solicita la respuesta en gramos, identificamos que el cálculo es de tipo mol-masa.
d) La relación estequiométrica a emplear es:
[pic] Producen [pic]
e) Al incluir el dato del enunciado obtenemos la siguienteproporción:
[pic] producen [pic]
[pic] producirán [pic]

Al resolver la “regla de tres” obtenemos:

[pic]
A continuación, se deben transformar las unidades mol a unidades gramo, para ello utilizamos la masa molar de la sustancia.
f) Para calcular la masa molar de una sustancia se realiza lo siguiente para cada elemento presente en la formula:
(Numero de átomos presentes enla formula) (Masa atómica dada en la tabla periódica)
Para el [pic]
[pic]
Total= [pic]ésta es la unidad de la masa molar

La masa molar de una sustancia equivale a la masa de un mol de esa sustancia.
En nuestro caso,

[pic] de [pic] equivalen a [pic]

Lo anterior también puede escribirse de las siguientesformas

[pic] o [pic]
Por lo anterior, tenemos que:
[pic]

Cálculos estequiométricos masa-masa
El dato que se utilizara en este tipo de cálculos esta dado en unidades de masa, asimismo el resultado se solicita en unidades de masa (generalmente gramos).
Para resolver este tipo de cálculos se sugiere el siguiente procedimiento:
a) Verificar que la ecuación química a usar esté...