Reacciones químicas secuenciales

Reacciones químicas secuenciales
En muchas situaciones, el producto de una reacción se convierte en reactivo de la siguiente en una secuencia de reacciones. Para propósitos estequiométricos, cuando una sustancia dada se forma en una reacción y se usa en el siguiente, eliminemos la situación común de la ecuación global (neta) de la reacción:
Escriba la secuencia de las ecuacionesbalanceadas.
Ajuste las ecuaciones aritméticamente para cancelar las sustancias comunes.
Sume las ecuaciones ajustadas para obtener la ecuación balanceada global o neta.
El ejemplo 3.9 muestra el método para continuar el proceso de purificación de cobre.
Ejemplo 3.9 “Calculo de las cantidades de reactivos y productos en reacciones secuenciales”
PROBLEMA. Para extraer el cobre de lacalcocita (mineral sulfuro) el primer paso es calcinar el mineral (calentarlo intensamente en presencia de gas oxigeno) para formar oxido de cobre (I) en polvo y dióxido de azufre gaseoso. En el siguiente paso el oxido de cobre (I) reacciona con carbón en polvo para producir cobre metálico y el gas monóxido de carbono. Escriba una ecuación global para la secuencia de dos pasos.
PLAN.Para obtener la ecuación global, escribamos las ecuaciones individuales en secuencia, ajustamos los coeficientes para calentar la(s) sustancias(s) común(es) y sumamos las ecuaciones. En este caso, solo el Cu2O aparece como producto en una ecuación y como reactivo en la otra, así que es la sustancia común.
SOLUCION. Planteamiento de las ecuaciones balanceadas:
2Cu2S(s) + 3 O2(g) 2Cu2O(s) + 2SO2(g) (Ecuación 1)
Cu2O(s) + C(s)  2Cu(s) + CO(g) (Ecuación 2)
Ajuste de los coeficientes: Ya que 2 moles de (Cu2O) se producen en la ecuación 1 pero solo un mol de Cu2O reacciona en la ecuación 2, duplicamos todos los coeficientes en la ecuación 2. Así, el Cu2O de la ecuación 1 se usa en la ecuación 2:
2Cu2S(s) +3 O2(g)  2Cu2O(s) + 2SO2(g) (Ecuación 1)
2Cu2O(s) + 2C(s)  4Cu(s) + 2CO(g) (Ecuación 2, multiplicado por 2)
Suma de las dos ecuaciones y eliminación de la sustancia en común: en el lado izquierdo conservamos los reactivos de ambas ecuaciones y en lado derecho, los productos de ambas ecuaciones:
2Cu2S(s) + 3 O2(g) +2Cu2O(s) + 2C(s)  2Cu2O(s) + 2SO2(g) + 4Cu(s) + 2CO(g)
2Cu2S(s) + 3 O2(g) + 2C(s)  2SO2(g) + 4Cu(s) + 2CO(g)
Ecuación global

Calcocita, un mineral de sulfuro de cobre

Fundamentos de estequiometria de soluciones.
Posiblemente has visto a un químico representando como una persona que usa una bata de laboratorio de color blanco, rodeado de recipientesde vidrio de muchas formas, que vierte una solución colorida en otra, formando burbujas y volutas de humo. Aunque muchas reacciones en solución no son tan dramáticas y una buena técnica ofrece procedimientos de mezcla más seguros, dicha imagen es verdadera en que la química de soluciones acuosas es una parte central de la actividad en el laboratorio. Las soluciones liquidas son más convenientespara almacenar y mezclar sólidos o gases, y las cantidades de sustancia presentes en solución pueden medirse de manera muy precisa. Puesto que muchas reacciones ambientales y casi todas las reacciones bioquímicas se llevan a cabo en solución, la comprensión de las reacciones en solución es extremadamente importante en la química y en las ciencias asociadas a ella.
Solo un aspecto de laestequiometria de sustancias disueltas es diferente de lo que se ha visto hasta ahora. Las cantidades de sustancias puras se determinan convirtiendo las masas directamente a moles. Para sustancias disueltas. Para sustancias disueltas, debemos conocer la concentración (el numero de moles presentes en cierto volumen de disolución) para encontrar el volumen que contienen un determinado número de...