7 CALCULOS ESTEQUIOMETRICOS

CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS
I.

OBJETIVOS
1. Conocer los principios de las técnicas gravimétricas
2. Precipitar cuantitativamente los iones plomo como cromato de plomo.
3. Calcular el rendimiento de la reacción.

II.

PRINCIPIO

Al efectuar una reacción química entre varias sustancias, en muchos casos puede
existir exceso de una o más de las sustancias que intervienen, por lo tanto esta(s)sobraría(n) al finalizar la reacción. La sustancia que se consume por completo se
denomina REACTIVO LIMITANTE, debido a que determina o limita la cantidad del
producto que se forma.
La cantidad e producto que se obtiene realizando el cálculo a partir de la cantidad
disponible del reactivo limitante se denomina masa teórica (rendimiento teórico).
La cantidad de producto que se obtiene realmente en unareacción se denomina masa
experimental. Esta última cantidad es siempre menor que la masa teórica por múltiples
razones: reacciones colaterales, pérdidas por manipulación, etc.
El porcentaje de rendimiento (% R) puede ser calculado de la relación entre el peso del
producto obtenido (en gramos) o masa experimental y el peso calculado del producto
(en gramos) o masa teórica.

%R 

masa exp erimentalx100 (1)
masateórica

Cuando el producto obtenido es líquido, el % de rendimiento puede ser calculado
directamente a partir de la relación de volúmenes, tomando en cuenta la densidad del
producto (d = masa / volumen), entonces:
%R 

masa exp erimental / d
x100
masateórica / d

masa / d = volumen
Finalmente queda:
%R 

volumen exp erimental
x100 (2)
volumenteórico

Los reactivos utilizados en ellaboratorio no poseen un 100 % de pureza; por lo tanto, al
hacer el cálculo teórico debe ser tomado en cuenta el % de pureza de los reactivos.
Generalmente el % de pureza de los reactivos los reporta el fabricante y se especifican
en la etiqueta del envase.
Cuando se calcula el rendimiento teórico (masa teórica) se pueden presentar los
siguientes casos:
1. Reacción de mol a mol.
Sea la reaccióngeneral
Reacción

A

+

B

C

1 mol

1 mol

36,7

26,3

% pureza

90%

95 %

Masa pura (g)

33,0

25,0

PM (g/mol)

330

156

Moles (n)

0,10

0,16

Peso de

1 mol

+

D

1 mol

reactivo (g)

172

Según la estequiometría de la reacción, sabemos que 1 mol de A reacciona con 1 mol
de B para producir 1 mol de C (producto principal) y 1 mol de D. Sea n el numero de
moles que se introducen en el medio dereacción y se obtiene al dividir la masa pura de
cada uno de ellos entre su peso molecular.
Como la reacción es de mol a mol, el reactivo que limita la reacción será el que se
encuentre en menor número de moles. En este caso será el compuesto A ya que:

nA  nB

2

Una vez que se ha determinado cual es el reactivo limitante, se puede calcular la masa
de los productos. Como nos interesa el productoprincipal C, calculamos entonces su
masa teórica:


Suponemos que la reacción se cumple en un 100 %.



Se plantea la siguiente relación:

nC = nA = 0,10 moles


Se puede calcular la masa de C utilizando la expresión:



n = masa / PM

masaC = nC x PMC

masaC = 0,10 moles x 172 g / mol  masaC = 17,2 g.


Si en la práctica, la masa experimental (lo que se obtiene realmente) es sólo 11,0 gde C, entonces se puede calcular el % de rendimiento

%R 

11,0 g
x100  64%
17,2 g

2. Reacción que no es de mol a mol.
Sea la reacción general
Reacción

A

+

2B

1 mol

2 moles

36,7

26,3

% pureza

90%

95 %

Masa pura (g)

33,0

25,0

PM (g/mol)

330

156

Moles (n)

0,10

0,16

Peso de

C

+

1 mol

2D

2 moles

reactivo (g)

172

Según la estequiometría de la reacción se observa que 1 molde A reacciona con 2
moles de B para producir 1 mol de C (producto principal) y moles de D.

3



Para determinar cual es el reactivo limitante se establecen las relaciones molares

entre ellos y el producto principal C. El reactivo limitante será la sustancia que produzca
la menor cantidad de C:
nA / nC = 1  nC = nA = 0,10 moles
nB / nC = 2  nC = nB / 2 = 0,08 moles
El reactivo limitante...