Ejeriios TIPO e estequiometrí Ftores Conversión 1CI noviemre 011 1 Resumen e ejeriios tipo e estequiometrí Toos los ejeriios se esriirán utilizno ftores e onversión. Oserv que l llve que te re toos los minos es el mol. Cálulos ms ms Cálulos ms volumen Cálulos volumen volumen Cálulos on retivos impuros Cálulos e eterminión e l purez e un retivo Cálulos on renimiento istinto el 100 % Cálulos pr eterminr el renimiento Cálulos en proesos on retivo limitnte Cálulos on retivos en isoluión molri Cálulos on retivos en isoluión - % en ms
Ejeriios TIPO e estequiometrí Ftores Conversión 1CI noviemre 011 Cálulos ms ms Iniio Ls nties e los tos y e ls inógnits están express en grmos. El áio lorhírio reion on el ióxio e mngneso pr prouir iloruro e mngneso, loro y gu. Cuántos grmos e iloruro e mngneso se otienen uno reionn 7, g e áio lorhírio on ióxio e mngneso? Se ientifin los retivos y los proutos y se esrie y just l euión quími que esrie el proeso. Euión just: MnO + 4 HCl MnCl + Cl + H O Estequiometrí 1 mol 4 mol 1 mol 1 mol mol Dtos ms 7, g Inógnits ms Los psos seguir son: ms HCl mol MnCl ms MnCl En pso se utilizrá el orresponiente ftor e onversión. ) ms HCl n HCl 7,g HCl 1 6,5g HCl 0, Ms molr: 1 = 6,5 g HCl ) n MnCl 0, mol MnCl 1mol MnCl 4 0,05 mol MnCl Euión quími just: 4 proporionn 1 mol MnCl ) mol MnCl m MnCl 0,05 mol MnCl ms MnCl 16,0g MnCl 1mol MnCl 6,g MnCl Ms molr: 1 mol MnCl = 16,0 g MnCl Toos los psos se puee grupr en uno únio. Ftor e l reión just que trnsform los moles el to HCl en los moles e l inógnit MnCl mmncl 7,g HCl 1 6,5g HCl 1mol MnCl 4 16,0g MnCl 1mol MnCl 6,g MnCl Trnsform los grmos e HCl en mol e HCl Expres en grmos los moles e MnCl
Ejeriios TIPO e estequiometrí Ftores Conversión 1CI noviemre 011 Cálulos ms volumen Iniio Los tos están expresos en grmos y l inógnit es el volumen e un gs reogio en uns etermins oniiones e presión y e tempertur. Reuer que 1 mol e ulquier gs oup un volumen e,4 L meios en oniiones normles e presión y tempertur (. n.: p = 1 tm, T = 0 ºC = 7 K) Si ls oniiones e presión y e tempertur son istints e ls oniiones normles, se pli l euión e los gses ieles, p V = n R T, los moles e gs otenios. En l reión nterior, qué volumen e loro, se otenrá uno reionen los 7, g e áio lorhírio? i) S se mie en. n. ii) Si se mie 1,5 tm y 50 ºC. Euión just: MnO + 4 HCl MnCl + Cl + H O Estequiometrí 1 mol 4 mol 1 mol 1 mol mol Dtos ms 7, g Inógnits V en.n. V p y T Los psos seguir son: ms HCl mol Cl volumen Cl ) ms HCl n HCl 7,g HCl ) n Cl 0, 1 6,5g HCl mol Cl 1mol Cl 4 0, 0,05 mol Cl Ms molr: 1 = 6,5 g HCl Euión quími just: 4 proporionn 1 mol Cl ) mol Cl volumen Cl Volumen molr.n.: p = 1 tm; T = 0 ºC = 7 K,4L Cl VCl 0,05 mol Cl 1,1 LCl 1 mol Cl oup,4 L 1mol Cl Toos los psos se puee grupr en uno únio. Ftor e l reión just que trnsform los moles el to HCl en los moles e l inógnit Cl VCl 7,g HCl 1 6,5g HCl 1mol Cl 4,4L Cl 1mol Cl 1,1 LCl Trnsform l ms e HCl en mol e HCl Est relión solmente se puee usr uno el gs está meio en oniiones normles e P y T ii) Coniiones istints e ls oniiones normles. Euión gses ieles: p V = n R T ) mol Cl volumen Cl tm L 1,5tm V 0,05 mol Cl 0,08 (7 50)K V = 0,88 L e Cl mol K
Ejeriios TIPO e estequiometrí Ftores Conversión 1CI noviemre 011 4 Cálulos volumen volumen Iniio Reuer que volúmenes igules e gses iferentes, meios en ls misms oniiones e presión y tempertur, ontienen los mismos moles. Si ls sustnis onsiers están en fse gseos, entones l relión estequiométri estlei por l euión quími just es l mism que l relión en volumen, siempre que los gses estén meios en ls misms oniiones e p y T. Clul los litros e monio que se otienen uno reionn 0,5 L e H (se supone que mos gses están meios igul p y T) Euión just: N (g) + H (g) NH (g) Estequiometrí 1 mol mol mol Relión en volumen 1 volumen volumen volumen igul p y T Dtos volumen 5 L Inógnit volumen El únio pso seguir es: volumen H volumen NH ) volumen H VNH 0,5L H volumen NH L NH 0, L NH L H Euión quími just: L e H proporionn L NH Meios en ls misms oniiones Ftor e l reión just iéntio en moles y en volumen uno toos los gses se mien en ls misms oniiones.
Ejeriios TIPO e estequiometrí Ftores Conversión 1CI noviemre 011 5 Cálulos on retivos impuros Iniio En generl, los retivos que se utilizn en un reión quími no son puros. Por ello h e tenerse en uent l purez e ls muestrs y relizr los álulos solmente on l prte e l muestr que reion. L purez e un muestr expres l ms e sustni pur que hy en 100 prtes e ms e l muestr. Al lentr el óxio e merurio (II) se esompone en oxígeno (gs) y merurio metálio. Clulr l nti e merurio metálio que poremos otener l esomponer 0,5 g e un óxio el 80 % e purez. Euión just: HgO Hg + O Estequiometrí mol mol 1 mol Dtos ms 0,5 g impur Inógnit ms Psos seguir: ms muestr impur ms HgO puro mol HgO mol Hg ms Hg ) ms muestr impur ms HgO puro Purez 80 %: En 100 g e muestr hy solo 80 g e HgO ) ms HgO puro mol HgO Ms molr: 1 mol HgO = 16,6 g HgO ) mol HgO mol Hg Euión quími just: mol HgO prouen mol Hg ) mol Hg ms Hg Ms molr: 1 mol Hg = 00,6 g Hg m Hg 80 g HgO 0,5g muestr 100 g muestr 1mol HgO 16,6g HgO mol Hg mol HgO 00,6mol Hg 1mol Hg 15,g Hg Se otiene el óxio puro, HgO, que hy en l muestr impur
Ejeriios TIPO e estequiometrí Ftores Conversión 1CI noviemre 011 6 Cálulos e eterminión e l purez e un retivo Iniio L purez e un retivo o su ontenio en etermin sustni (riquez) se puee estleer onoieno l nti e proutos otenios, o e retivos que reionn on l muestr. Un muestr impur e 50,0 g e zin reion on 5,7 g e áio lorhírio. Clul el % e zin presente en l muestr (riquez) Euión just Zn + HCl ZnCl + H Estequiometrí 1 mol mol 1 mol 1 mol Dtos ms 5,7 g Inógnit riquez ms pur Se supone que ls impurezs no reionn on el áio, por lo que l nti e zin presente en l muestr se lul prtir el áio trnsformo. Psos seguir: ms HCl mol Zn ms Zn riquez e l muestr ) ms HCl Ms molr: 1 = 6,5 g HCl ) mol Zn Euión quími just: reionn on 1 mol Zn ) mol Zn ms Zn Ms molr: 1 mol Zn = 65,4 g Zn Ftor e l reión just, trnsform los moles el to HCl en los moles e l inógnit Zn m Zn 5,7g HCl 1 6,5g HCl 1mol Zn 65,4g Zn 1mol Zn Trnsform los grmos e HCl en mol e HCl 48,1g Zn Expres en grmos los moles e Zn ) ms Zn riquez e l muestr 48,1g Zn purez 100 96, % Zn 50,0g muestr Purez: En 50,0 g e minerl hy 48,1 g e Zn
Ejeriios TIPO e estequiometrí Ftores Conversión 1CI noviemre 011 7 Cálulos on renimiento istinto el 100 % Iniio En un proeso químio siempre se otiene menos nti e un prouto que l esper teórimente. ms rel oteni Se efine el renimiento e l reión omo: r 100 ms teóri Que signifi: que se otienen relmente r g e sustni por 100 g que se espern otener. Clul l nti e sulfto e zin que se otiene l reionr áio sulfúrio on 10, g e zin pr r sulfto e zin e hirógeno, si el renimiento pr el proeso es e un 75 %. Psos seguir: Euión just: H SO 4 + Zn ZnSO 4 + H Estequiometrí 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol Dtos ms 10, g Inógnit ms renimiento75 % ms Zn mol Zn mol ZnSO 4 si el renimiento fuer 100% ms ZnSO 4 si el renimiento fuer 100% ms ZnSO 4 rel oteni ) ms Zn mol Zn Ms molr: 1 mol Zn = 65,4 g Zn ) mol Zn mol ZnSO 4 Euión quími just 1 mol Zn proporion 1 mol ZnSO 4 ) mol ZnSO 4 ms ZnSO 4 teóri Ms molr: 1 mol ZnSO 4 = 161,5 g ZnSO 4 m sulfto, teóri 1mol Zn 10,0 g Zn 65,4g Zn 1mol sulfto 1mol Zn 161,5g sulfto 1mol sulfto 5,4 g sulfto teório ) ms ZnSO 4 teóri m sulfto rel ms ZnSO 4 rel 75,0gsulfto reles 5,4 gsulfto teório 100 gsulfto teóri os Renimiento 75 % Se otienen 75 g reles por 100 g teórios 19,1gsulfto reles Ftor e renimiento e l reión
Ejeriios TIPO e estequiometrí Ftores Conversión 1CI noviemre 011 8 Cálulos pr eterminr el renimiento Iniio Rr vez un proeso químio trnsurre on un renimiento igul l teório. ms rel oteni Se efine el renimiento e l reión omo: r 100 ms teóri El nitrto e plomo (II) reion on el youro potásio pr r un preipito mrillo e youro e plomo (II) y nitrto e potsio. Plnter y justr l euión orresponiente l proeso. Cuál es el renimiento e un proeso en el que l reionr 15,0 g e nitrto e plomo (II) se otienen 18,5 g e youro e plomo (II)? Euión just P(NO ) + KI PI + KNO Estequiometrí 1 mol mol 1 mol mol Dtos ms 15,0 g ms rel 18,5 g Inógnit ms teóri renimiento Los psos seguir son: ms P(NO ) mol P(NO ) mol PI si el renimiento fuer 100% ms P I si el renimiento fuer 100% renimiento reión Primero se lul l ms teóri que se puee otener: psos:, y. ) ms P(NO ) mol P(NO ) Ms molr: 1 mol P(NO ) = 1, g P(NO ) mol P(NO ) mol PI Euión quími just: 1 mol P(NO ) proporion 1 mol PI mol PI ms PI teóri Ms molr: 1 mol PI = 461 g PI Ftor e l reión just que trnsform los moles el to P(NO ) en los moles e l inógnit PI 1mol P(NO ) 1mol PI 461,0g PI m teóri PI 15,0g P(NO ) 0,9g PI teóri 1,g P(NO ) 1mol P(NO ) 1mol PI Trnsform l ms e nitrto en moles Expres en grmos los moles e youro A ontinuión se etermin el renimiento e l reión. ) ms P I si el renimiento fuer 100% 18,5g PI reles renimient o 100 0,9g PI teórios 88,5% renimiento reión
Ejeriios TIPO e estequiometrí Ftores Conversión 1CI noviemre 011 9 Cálulos en proesos on retivo limitnte Iniio A l hor e llevr o un reión quími puee sueer que los retivos no estén en nties estequiométris, es eir en ls nties preiss pr que se goten l vez. En estos sos l reión trnsurre hst que se got uno e los retivos y los emás quen en exeso sin trnsformrse. Al retivo que l gotrse he que l reión se eteng se enomin retivo limitnte. Los álulos se efetún onsierno ls nties que reionn. Un mezl e 100 g isulfuro e rono y 00 g e loro (gs) se ps trvés e un tuo e reión liente prouiénose l reión: CS + Cl CCl 4 + S Cl Clul l nti e S Cl que se otenrá Euión just CS + Cl CCl 4 + S Cl Estequiometrí 1 mol mol 1 mol 1 mol Dtos ms 100 g ms 00 g --- --- Iniilmente (mol) 1,1,8 --- --- Reionn (mol),8 0,94,8 (limitnte) --- --- Finl (mol) 1,1 0,94 = 0,7 0,8 0,94,8 En este tipo e ejeriios se ee rellenr l tl nterior según se hen ls operiones. Psos seguir: mss retivos moles retivos ientifir el retivo limitnte relizr los álulos e uero on el retivo limitnte ) mss retivos moles retivos 1mol CS n CS 100 g CS 1,1 mol CS ; 76,g CS n Cl 00 g Cl 1mol Cl 71,0g Cl,8 mol Cl ) moles retivos ientifir el retivo limitnte Euión quími just: Mol e Cl que se preisn pr que reione too el CS 1 mol CS reion on mol Cl mol Cl ncl 1,1mol CS,9 mol Cl seneesitrín 1mol CS Como sólo existen,8 moles e Cl entones el CS es un retivo que está en exeso (no reion too) y el Cl se got, es eir es un retivo limitnte. De otr form: Mol e CS que se preisn pr que reione too el Cl Euión quími: 1mol CS 1 mol CS reion ncs,8 mol Cl 0,94 mol CS seneesitrín mol Cl on mol Cl Como hy 1,1 mol e CS, este retivo está en exeso y el Cl se got totlmente. ) ientifir retivo limitnte relizr los álulos e uero on en retivo limitnte A l hor e efetur los álulos h e tenerse presente que prte el CS querá sin reionr. Por tnto h e usrse, ien el retivo limitnte (reion totlmente) o ien l prte que reion el retivo en exeso. Lo más onveniente es utilizr omo to el retivo limitnte. 1mol SCl 15 gscl ms Cl,8 mol Cl 16,9gSCl mol Cl 1mol S Cl Ms Molr: 1 mol CS = 76, g CS 1 mol Cl = 71,0 g Cl 0,94
Ejeriios TIPO e estequiometrí Ftores Conversión 1CI noviemre 011 10 Cálulos on retivos en isoluión molri Iniio L myorí e ls reiones químis trnsurren en isoluión uos. Por ello, hitulmente, los retivos y proutos se ientifin por el volumen e isoluión, e iert onentrión, trnsformo y no por l ms e soluto. Reuer que l molri e un isoluión ini los moles e soluto isueltos en un litro e es isoluión. moles soluto (molri) y sus unies son: molr = M = mol/l V isoluión (L) Se hen reionr 6,5 g ronto álio on áio lorhírio 1,5 M. Clul l nti e isoluión e áio 1,5 M neesrio pr que l reión se omplet. Psos seguir: Euión just: CCO + HCl CCl + CO + H O Estequiometrí 1 mol mol 1 mol 1 mol 1 mol Dtos ms 6,5 g Inógnit Volumen HCl 1,5 M ms CCO mol CCO Volumen isoluión HCl ) ms CCO mol CCO Ms molr: 1 mol CCO = 100,1 g CCO ) mol CCO Euión quími just: 1 mol CCO reion on n HCl 6,5g CCO 1mol CCO 100,1gCCO 1mol CCO 0,1 ) V isoluión Volumen isoluión HCl 1Lisoluión 0,1 1,5 0,0867 L 86,7m isoluión Conentrión molri: 1 L e isoluión ái ontiene 1,5 mol e soluto HCl Y expreso en un únio pso: Trnsform los moles e soluto (HCl) en volumen e isoluión. V isoluión 6,5g CCO 1mol CCO 100,1g CCO 1mol CCO 1Lisoluión 1,5 0,0867 L 86,7m isoluión Trnsform los grmos e ronto en mol Ftor e l reión just, trnsform los moles el to ronto en moles e l inógnit HCl
Ejeriios TIPO e estequiometrí Ftores Conversión 1CI noviemre 011 11 Cálulos on retivos en isoluión - % en ms Iniio Otr form hitul e expresr l onentrión e un isoluión es meinte el tnto por iento en peso (ms) e soluto. L riquez e un isoluión expres en % en ms, ini l ms e retivo puro que hy en 100 prtes e ms e l isoluión. En estos sos se suele operr on volúmenes e isoluión y por ello se preis, emás, onoer l ensi e l mism. L ensi e un isoluión muestr l ms, e isolvente y e soluto, que ontiene l uni e volumen e l mism. m V g sus unies suelen ser: m ; g ; L kg kg ; L m Se hen reionr 4,5 g e zin on áio lorhírio el 5% en peso y 1,18 g/m e ensi. Clul el volumen e áio neesrio pr que l reión se omplet. Euión just: HCl + Zn ZnCl + H Estequiometrí mol 1 mol 1 mol 1 mol Dto ms 4,5 g Inógnit volumen HCl 5 % en peso ensi 1,18 g/m Psos seguir: ms Zn mol Zn ms isoluión HCl (áio impuro) e ms HCl puro (soluto) volumen isoluión ái ) ms Zn mol Zn Ms molr: 1 mol Zn = 65,4 g Zn ) mol Zn E. just: 1 mol Zn reion on ) ms HCl puro (soluto) 1mol Zn 6,5g HCl m HCl, puro 4,5g Zn 65,4g Zn 1mol Zn 1 5,0 g HCl puro ) ms HCl puro (soluto) ms isoluión HCl (áio impuro) 100 prtesisoluión misoluión ái 5,0 g HClpuro 14,5 g isoluión 5 prteshcl e e) ms isoluión HCl (áio impuro) volumen isoluión ái 1m Visoluión ái 14,5gisoluión 1,16m isoluión e áio 1,18g Y reunios toos los psos en uno únio: Convierte l ms e isoluión en volumen e isoluión Ms molr: 1 = 6,5 g HCl Riquez isoluión 5 %: En 100 g isoluión hy 5g HCl soluto Densi: 1,18 g/m 1 m tiene un ms e 1,18 g V áio 1molZn molhcl 4,5g Zn 65,4g Zn 1molZn 6,5g HCl 1molHCl Ftor riquez que trnsform l ms e soluto HCl en ms e isoluión, áio. 100g áio 1m áio 5,0g HCl 1,18g áio 1,16m áio(isoluión)