Ing. industrial

ESTEQUIOMETRÍA

INTRODUCCIÓN.-

Una de las relaciones químicas llevadas a nivel industrial es la producción de ácido sulfúrico , a partir del trióxido de azufre y , si nos preguntamos, si se desea obtener una tonelada de ácido sulfúrico, ¿Qué cantidad de y se requieren? y si deseamos obtener dos toneladas de ácido sulfúrico; entonces se requieren el doble de las cantidades, esdecir, se establece una proporción de combinación de la misma forma podemos plantear una serie de interrogantes respecto a las reacciones cuantitativas en otros procesos químicos, los cuales serán resueltos aplicando las leyes estequiométricas.

CONCEPTO.-

La Estequiometría es aquella parte de la química que nos enseña a efectuar cálculos de las cantidades de las sustancias químicas purasque participan en las reacciones químicas en base a las leyes experimentales.

I) LEYES PONDERALES.-

Relacionar las masas de las sustancias que intervienen en una reacción química.

A. LEY DE CONSERVACIÓN DE MASA

Enunciada por Lavoisier:






Ejemplo: Obtención del trióxido de azufre





Masa = (reactante) = Masa(producto) = 160g

B. LEY DELAS PROPORCIONES DEFINIDAS (LEY DE PROUST)




Ejemplo: Síntesis del agua



Se observa que:


REACTIVO LIMITANTE (R.L.)
Es aquel reactante que interviene en menor proporción estequiométrica, por lo tanto se agota o se consume totalmente y limita la cantidad de productos(s) formados(s).


REACTIVO EN EXCESO (R.E.)
Es la sustancia que se encuentra en mayorproporción estequiométrica, por lo cual parte de ella se queda sin reaccionar.

II. LEYES VOLUMÉTRICAS

Referida a cálculos volumétricos y es válido para los gases.

LEY DE LAS REACCIONES SENCILLAS
(Ley de Gay-Lussac)






Ejemplo: Obtención del NO2


Se observa que:


PUREZA DE REACTIVOS

En algunas reacciones químicas una o más de las sustancias queintervienen se encuentran impuras, pero de estas sólo debe reaccionar estequiométricamente la cantidad pura, por lo tanto las impurezas quedan sin reaccionar. El porcentaje de pureza de una sustancia se determina con la siguiente relación:


Ejemplo:
Se tiene 1 kg de un mineral cuya pureza es del 80% en , determine la masa de CaO (M = 56) que se obtiene aldescomponer el CaCO3, según la siguiente reacción:

Primero calculamos la masa de en el mineral:


Luego de reacción:

Estequiometría 100g de CaCO3 ==> 56g de CaO

Problema ==> 800g de CaCO3 ==> m



RELACIONES ESTEQUIOMÉTRICAS
 RELACIÓN MASA - MASA

De la siguiente reacción de descomposición

Calcular la cantidad de KCl formado cuando secalienta 490g de

 RELACIÓN MASA - MOL

¿Cuántos gramos de oxígeno pueden ser obtenidos mediante calentamiento de 4 mol-g de clorato de patasio según: PA (Cl = 35,5 , K = 39)


 Relación VOLUMEN - VOLUMEN en el proceso:

¿El volumen, en litros de oxígeno que se requiere para reaccionar 4L de butano es:


 RELACIÓN MOL - LITROS

¿Cuántos litros de CO se liberan alquemar incompletamente 10 moles de ?



PROBLEMAS

1. ¿Qué peso de óxido férrico se puede obtener con 5,6kg de hierro? (Fe = 56)
A) 16 kg B) 12 kg C) 10 kg
D) 8 kg E) 6 kg

2. ¿Cuántos gramos de amoniaco se deben descomponer para obtener 360g de hidrógeno?
A) 1076g B) 2040g C) 2050g
D) 1080g E) 2160g

3. Calcular el peso en kg, de cal viva (CaO) que se puede obtenercalentando 200kg de caliza que contiene 95% de CaCO3.
A) 43,3 B) 76,4 C) 108,4
D) 120,2 E) 200

4. ¿Qué cantidad de cloruro de potasio se puede preparar con una descomposición de 1225g de clorato de potasio. Suponer que existe una eficiencia del 90%. (K = 39; Cl = 35,5)
A) 745g B) 670g C) 626g
D) 826g E) 1102g

5. Calcular los gramos de ácido sulfúrico que se requiere para el ataque de 1kg...