PPTCTC016TC83-A16V1 Clase Estequiometría I: cálculos estequiométricos.

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1 PPTCTC016TC83-A16V1 Clase Estequiometría I: cálculos estequiométricos

2 Tipos de moléculas La clase anterior revisamos Geometría molecular Con pares de electrones libres en el átomo central Sin pares de electrones libres en el átomo central Estructura de Lewis

3 Páginas del libro desde la 59 a la 68. 1. Concepto de mol 2. Masa molar 3. Balance de ecuaciones 4. Cálculos estequiométricos

4 Estrategias Comprender el concepto de mol Estrategias Pregunta PSU A 1 mol = 6,022 x 10 23 unidades elementales (átomos, moléculas o iones). Tip Masa de un mol (masa molar) = Masa atómica o molecular expresada en gramos. Tip 1 mol de gas ideal ocupa un volumen de 22,4 L a 0 o C de temperatura y 1 atm de presión (CNPT). Tip 1. Al comparar un mol de O 2 gaseoso con un mol de H 2 O en estado líquido, se puede afirmar que ambos presentan I) el mismo número de moléculas. II) la misma masa. III) el mismo volumen. Es (son) correcta(s) A) solo I. B) solo I y II. C) solo I y III. D) solo II y III. E) I, II y III.

5 Estrategias Comprender el concepto de mol Estrategias Es la cantidad de una sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas u otras partículas) como átomos hay exactamente en 12 g del isótopo de carbono-12. Mol Al igual que una docena de naranjas contiene 12 naranjas, un mol de átomos de H contiene 6,022 x 10 23 átomos y un mol de moléculas de CO 2, 6,022 x 10 23 moléculas. Mol de distintas sustancias 1 Mol N A = 6,022 x 10 23 átomos, moléculas o iones. Este número se determina experimentalmente y recibe el nombre de número de Avogadro (N A ).

6 2. A continuación se muestra una parte del sistema periódico. Al respecto es correcto afirmar que la masa de un mol de etanol (CH 3 CH 2 OH) es A)26 uma B)26 g C) 46 uma D) 46 g E) 6,02 x 10 23 uma Estrategias Calcular las masas molares de distintas moléculas Pregunta PSU Masa molar (MM) = Masa molecular en gramos. MM etanol (CH 3 CH 2 OH o C 2 H 6 O) = 2 (M.at. C) + 6 (M.at. H) + (M.at. O) = 2 x 12,0 + 6 x 1,0 + 16, 0 = 24,0 + 6,0 + 16,0 = 46 gramos. Tip D

7 Estrategias Calcular las masas molares de distintas moléculas Masa atómica: (o peso atómico): masa de un átomo, en unidades de masa atómica (uma). Masa molecular: (o peso molecular): masa de una molécula (suma de las masas atómicas, en uma). Masa molar: masa (en gramos) de 1 mol de unidades (átomos o moléculas) de una sustancia. Para cualquier átomo o molécula: masa atómica o molecular (uma) = masa molar (gramos) Masa molecular SO 2 = 64,07 uma Masa molar SO 2 = 64,07 g/mol

8 Estrategias Ejercicio 7 del Cuaderno Ejercitación ¿Cuál es la masa atómica del carbono? Si la masa de tres átomos X, es igual a 12 uma, ¿cuál será la masa de cada átomo? ¿Qué elemento presenta una masa atómica igual a 4 uma? B ASE MTP

9 Estrategias Balancear ecuaciones químicas Estrategias Pregunta PSU 3. ¿Cuáles deben ser los coeficientes X, Y y Z para que la siguiente ecuación cumpla con la ley de la conservación de la masa? C 3 H 8 + X O 2 → Y CO 2 + Z H 2 O XYZ A) 345 B) 534 C)1034 D) 1068 E)1138 Masa reactantes = Masa productos Debe haber igual número de átomos de cada elemento en reactantes y productos (ecuación balanceada). Tip 1 3 átomos de C en reactantes → Y = 3 Tip 2 8 átomos de H en reactantes → Z = 4 (cada molécula de H 2 O contiene 2 átomos de H) Tip 3 10 átomos de O en productos (3x2+4) → X = 5 Tip 4 B

10 Estrategias Balancear ecuaciones químicas Estrategias Ley de conservación de la masa (Lavoisier): En toda reacción química la masa de los reactantes será igual a la masa de productos. Para que una ecuación química cumpla esta ley, debe estar correctamente balanceada (en una reacción no hay creación ni destrucción de átomos, solo se forman y rompen enlaces). 2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O Una ecuación se balancea cambiando los coeficientes estequiométricos (números que anteceden las formulas), hasta igualar el número de átomos en ambos lados de la ecuación.

11 Estrategias Ejercicio 16 del Cuaderno Ejercitación Sin considerar el compuesto X, ¿qué elementos no se encuentran balanceados? ¿Cuántos átomos de hierro (Fe) y de cloro (Cl) faltan en los reactantes? Si hay 6 moléculas de X, ¿cuál debe ser la fórmula del compuesto? A Aplicación MC

12 Estrategias Realizar cálculos estequiométricos Estrategias Pregunta PSU 4. Al calentar hidróxido de calcio (Ca(OH) 2 ), este se descompone según la siguiente ecuación: Ca(OH) 2 → CaO + H 2 O ¿Qué masa de Ca(OH) 2 se necesita para obtener 168 gramos de CaO? (M.at.(g/mol): H = 1,0; O = 16,0; Ca = 40,0) A) 57 g B) 74 g C) 114 g D) 148 g E) 222 g ¿Está balanceada? Tip 1 E MM Ca(OH) 2 = 74 g/mol MM CaO = 56 g/mol Tip 2 Tip 3 1 mol Ca(OH) 2 → 1 mol CaO X mol Ca(OH) 2 → 3 mol CaO X = 3 mol Ca(OH) 2 Tip 4 m = n x MM = 3 mol x 74 g/mol = 222 g Ca(OH) 2 Tip 5

13 Estrategias Realizar cálculos estequiométricos Estrategias La estequiometría es el estudio cuantitativo de las relaciones entre reactivos y productos en una reacción química.

14 Estrategias Ejercicio 17 del Cuaderno Ejercitación ¿Qué coeficientes equilibran la ecuación? Realiza el balance en tu cuaderno. ¿En qué proporción se encuentran el O 2 y el CO? B Aplicación La siguiente reacción sin balancear representa la combustión incompleta del gas metano (CH 4 ). CH 4 + O 2 → CO + H 2 O La cantidad de mol de monóxido de carbono (CO) generado cuando reaccionan 3 mol de oxígeno (O 2 ) es A) 1 mol. B) 2 mol. C) 3 mol. D) 4 mol. E) 5 mol. 2324 MC

15 Si se analizan tres muestras distintas de un mismo compuesto, las tres de igual masa, se debe encontrar la misma masa de cada elemento en cada muestra Las alternativas C y D no hacen referencia a la ley de proporciones definidas, ya que hablan de compuestos distintos, mientras que esta ley se aplica a muestras distintas de un mismo compuesto. E ASE La ley de proporciones definidas establece que en un compuesto dado, los elementos constituyentes se combinan siempre en la misma proporción. A partir de esta ley, es posible predecir que A) las fórmulas químicas de dos compuestos distintos pueden ser iguales entre sí. B) las masas de O contenidas en un mol de distintos compuestos oxigenados deben ser distintas. C) si se descomponen 10 g de distintos compuestos formados por H y C, se obtendrá la misma masa de uno de los elementos. D) si se descomponen tres compuestos formados por N y O hasta obtener 0,5 g de O, las masas de N obtenidas deben ser iguales. E) si se analizan tres muestras de 5 g del mismo compuesto, deben contener la misma masa de cada elemento constituyente. MC Cada compuesto tiene una fórmula química propia y distinta a la del resto de los compuestos  No necesariamente las masas de un elemento contenidas en 1 mol de dos compuestos distintos deben ser distintas    Habilidad de Pensamiento Científico: Análisis del desarrollo de alguna teoría o concepto. Pregunta HPC Ejercicio 13 del Cuaderno

16 Tabla de corrección NºClaveUnidad TemáticaHabilidad 1 D Disoluciones químicas Comprensión 2 C Disoluciones químicas Comprensión 3 B Disoluciones químicas Aplicación 4 B Disoluciones químicas Aplicación 5 B Disoluciones químicas Aplicación 6 C Disoluciones químicas ASE 7 B Disoluciones químicas ASE 8 B Disoluciones químicas ASE 9 B Disoluciones químicas Comprensión 10 C Disoluciones químicas Comprensión

17 Tabla de corrección NºClaveUnidad TemáticaHabilidad 11 E Disoluciones químicas ASE 12 C Disoluciones químicas Reconocimiento 13 E Disoluciones químicas ASE 14 E Disoluciones químicas Aplicación 15 C Disoluciones químicas Comprensión 16 A Disoluciones químicas Aplicación 17 B Disoluciones químicas Aplicación 18 D Disoluciones químicas Aplicación 19 C Disoluciones químicas Aplicación 20 D Disoluciones químicas Aplicación

18 Síntesis de la clase Interpretación de una ecuación química:

19 Prepara tu próxima clase En la próxima sesión, estudiaremos Estequiometría II: reactivo limitante y rendimiento de una reacción.

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