Cálculos estequiométricos con reacción química
Estequiometria: Es el cálculo de las cantidades de reactivos y productos de una reacción química.
Los coeficientes de una ecuación balanceada, pueden interpretarse como el número relativo de moléculas que participan en una reacción, y como el número relativo de moles participantes en dicha reacción.
Las ecuaciones químicas expresan las relaciones cuantitativas existentes entre las sustancias que intervienen en la reacción, y permiten calcular la cantidad de cualquiera de ellas en moles, masa o volumen a través de la ecuación de estado en las condiciones que correspondan.
Estequiometría simple:
Casos:
Las etapas esenciales para el cálculo estequiométrico:
Ejemplo 2
Haz Click sobre la figura
a. Determinar las cantidades de productos que se obtienen a partir de cantidades conocidas de reactivos, que se encuentran en proporción igual a la correspondiente a la ecuación balanceada
b. Determinar las cantidades de reactivos necesarias para producir cantidades dadas de productos.Las etapas esenciales para el cálculo estequiométrico:
1. Balancear la ecuación química
2. Calcular el peso molecular o fórmula de cada compuesto
3. Convertir las masas a moles
4. Usar la ecuación química para obtener los datos necesarios
5. Reconvertir los moles a masas si se requiere
Ejemplos:
Ejemplo 1Haz Click sobre la figura.
Ejemplo 2
Haz Click sobre la figura
Reactivo limitante o reactivo límite: Es aquel que se encuentra en una proporción menor a la requerida estequiometricamente de acuerdo a la reacción balanceada, por lo que es consumido completamente cuando se efectúa una reacción hasta ser completa.
Reactivo en exceso: Es el reactivo que no se consume completamente. Se encuentra en mayor cantidad y cuando reacciona toda la sustancia limitante, existe una cantidad de ella que no participa en la reacción; es decir es un sobrante en la reacción
Una vez que uno de los reactivos se agota, se detiene la reacción, por lo que las moles de producto siempre son determinadas por las moles presentes del reactivo limitante.
Rendimiento de una reacción:
El rendimiento de una reacción es la relación entre la cantidad de producto obtenido y la cantidad de producto esperado según la ecuación estequiométrica.
Rendimiento teórico de la reacción: Es la cantidad de producto que se obtiene si reacciona todo el reactivo limitante, es decir, la cantidad de reactivo limitante presente al inicio de una reacción determina el rendimiento teórico de la reacción.
El rendimiento teórico es el máximo rendimiento, el cual se calcula a partir de la ecuación balanceada.
Rendimiento real: Es la cantidad de producto que se obtiene realmente en una reacción, casi siempre es menor que el rendimiento teórico.
Rendimiento real ≤ Rendimiento teórico
Rendimiento porcentual o porcentaje de rendimiento: Describe la relación del rendimiento real y el rendimiento teórico:
Pureza:
Generalmente los reactivos sólidos suelen presentar otras sustancias extrañas (impurezas) que no intervienen en la reacción química. Se denomina pureza al porcentaje efectivo de reactivo puro en la masa total.
Por ejemplo: 60,00 g de cobre con pureza del 80% significa que 48 g de cobre (80% de 60,00g) corresponden a cobre puro, siendo el resto impurezas inertes.
