QUIMIO10
GUÍA PARA APRENDER A RESOLVER EJERCICIOS DE QUÍMICA 10 DE MANERA FÁCIL Y RÁPIDA
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CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS
Cuando se pregunta por la masa (gramos)
En general todas las preguntas de este tipo tienen la misma estructura
¿Cuántos kg o g de (----------) se pueden obtener si se hacen reaccionar con # de g de (---------)?
Los espacios indican los reactivos que se van a calcular.
Ejemplo 1: El hidróxido de sodio o soda cáustica se prepara comercialmente mediante la reacción del carbonato de sodio con hidróxido de calcio o cal apagada.
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¿Cuántos kg de soda cáustica se pueden obtener tratando 5 kg de carbonato de sodio con hidróxido de calcio?
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¿Cuántos moles de hidróxido de sodio se producen?
Paso 1: Verificar que la ecuación química este balanceada, y colocar debajo los datos y la incógnita.
Paso 2. Convertir los kg o gramos a moles. Use los cuadros como guía. (El ejemplo requiere convertir kg en gramos). Las unidades deben cancelarse, no se hace para ilustrar mejor el problema.
Paso 4. Convertir los moles del primer reactivo en moles del segundo reactivo teniendo en cuenta la ecuación balanceada.
Paso 5.Reconvertir los moles del producto 1 en masa (gramos).
Si tienes un ejercicio que podamos realizar juntos, envíalo a quimio102019@gmail.com
Reactivo límite
Cuando en una pregunta aparecen datos en gramos de ambos reactivos y preguntan si estos reaccionan, cuanta cantidad se producirá de x o y producto, se debe calcular el reactivo limite y con ello calcular la cantidad de sustancia que se produce, como se ilustra en el siguiente ejemplo. Puede usar los cuadros en blanco como guía.
Ejemplo 1: En la reacción que se muestra abajo, ¿Cuántos gramos de HNO3 se pueden formar cuando se permiten que reaccionen 1.00 g de NO2 con 2.25 g de H2O? ¿Cuál es el reactivo límite y el reactivo en exceso? ¿Cuánto es la cantidad del RE?
Paso 1: Verificar que la ecuación química este balanceada, y colocar debajo los datos y la incógnita.
Paso 2: Calcular las masas atómicas (peso molecular) de los reactivos, objeto del problema, de la misma manera que en ejemplo anterior y se colocan en la parte de arriba de la ecuación (azul), vemos que hay dos datos de masa, por lo que este problema corresponde a reactivo limite y en exceso.
Paso 3: Calcular los moles obtenidos con cada uno de los datos que nos presenta el problema, es decir con cada reactivo y determinar el reactivo limite (RL) y el reactivo en exceso (RE), de la siguiente manera. Las unidades deben cancelarse aunque aquí no se hace para ilustrar mejor el procedimiento.
A: primer reactivo, el óxido de nitrógeno (IV) o NO2
B: Segundo reactivo, el agua o H2O
Paso 4: determinar el reactivo límite, que basado en los anteriores cálculos, es el que menos moles produce, y en el ejemplo es el NO2, (0.0145 mol de HNO3) con este dato se calcula el número de gramos que se produce según la reacción.
Ejercicios propuestos.
La fosfina (PH3) se obtiene al hidratar el fosfuro de calcio (Ca3P2). Al combinar 105 gramos de Ca3P2 con 6,5 moles de H2O, ¿Cuántos gramos de fosfina se obtienen? ¿Cuál es el reactivo limitante y el reactivo en exceso
En la síntesis del óxido de aluminio (III), se hacen reaccionar 450 g de Aluminio metálico con 450 gramos de óxido de hierro (III), ¿Cuál de los dos reactivos reacciona completamente? ¿Cuántos gramos de óxido de aluminio se obtienen?
Reactivo en exceso
Para calcular la cantidad de reactivo que sobró luego de la reacción, es decir sabemos cuál es el reactivo en exceso (RE), pero no conocemos cuanto reaccionó y cuanto sobró, debemos proceder de la siguiente forma.
Paso 1: Calcular la cantidad de reactivo que reaccionó, en nuestro ejemplo, la cantidad de agua (H2O) que se combinó con el óxido de nitrógeno (NO2) para producir ácido nítrico (HNO3), como se muestra a continuación. Use los cuadros en blanco como guía para otros problemas.
Paso 2: calcular la cantidad de reactivo sobrante, para ello se debe restar de la cantidad inicial del reactivo en exceso, en nuestro caso el agua (H2O). Se procede de la siguiente manera.
Ejercicios propuestos
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La fosfina (PH3) se obtiene al hidratar el fosfuro de calcio (Ca3P2). Al combinar 105 gramos de Ca3P2 con 6,5 moles de H2O, del reactivo en exceso ¿cuánto fue el excedente?
Rendimiento de una reacción
Para identificar este tipo de preguntas basta identificar en la ecuación química los datos que nos presentan, del lado de los reactivos y del lado de los productos, uno de cada lado, hacer los cálculos correspondientes y aplicar al rendimiento que se expresa como porcentaje.
Ejemplo 1: cuando se hacen reaccionar 36 g de amoniaco con exceso de oxígeno, se obtienen 50,82 g de óxido nítrico más agua. ¿Cuál fue el rendimiento de la reacción?
Paso1. Definir la ecuación química balanceada, y colocar los datos del problema y los pesos moleculares, hay que notar que los datos están en el primer reactivo y en el primer producto a diferencia de los problemas anteriores.
Paso 2: calcular el número de gramos que se producen usando el dato del reactivo 1, en este caso el amoniaco (recuerda que las unidades deben cancelarse cuando se presentan arriba y abajo.
Paso 3: con el dato de producción teórica, se calcula el % de rendimiento de la reacción
Pureza de una reacción
En este tipo de reacciones se presentan datos de porcentajes, esa es la clave para identificar los problemas de este tipo.
Ejemplo 1: ¿Cuántos gramos de cloruro de plata (AgCl) se pueden preparar al hacer reaccionar 12 gramos de cloruro de calcio (CaCl2) de pureza al 75% con exceso de nitrato de plata (AgNO3)?.
Paso 1: enlistar los datos y la ecuación química balanceada.
Paso 2: calcular la cantidad real de reactivo puro que realmente reacciona, es decir cuánto es el 75 % de 12 g.
Paso 3: con la cantidad de reactivo puro se calcula la cantidad de producto que se produce (x incógnita) de la siguiente manera.