Estequiometría    stoicheion metron ia.

Presentación del tema: "Estequiometría    stoicheion metron ia."— Transcripción de la presentación:

1 Estequiometría    stoicheion metron ia

2 Etimología de la palabra estequiometría
Del griego (stoicheion = elemento básico), (metrón = medida) y el sufijo (ía = cualidad). Por lo que literalmente significa: cualidad de medir los elementos Por eso en la ciencia contemporánea la estequiometría es el procedimiento de calcular el número o cantidad de elementos presentes en un compuesto o que participan en reacciones químicas.

3 Los elementos se combinan en proporción a sus pesos equivalentes, multiplicados por números enteros y pequeños

4 Peso equivalente 8g de O 79.9 g de Br 1g de H 3g de C 35.5 g de Cl Cantidad en gramos que contiene, se combina o desaloja 1 gramo ( g) de Hidrógeno u 8,0000 g de Oxigeno

5 Cálculos Estequiométricos .

6 Cálculos estequiométricos
cantidades de sustancia que reaccionan Cálculos estequiométricos cantidades de sustancia que se producen Los símbolos y las fórmulas sirven al químico para poder esquematizar una reacción química. reactivos productos 2H O H2O 2 moléculas de hidrógeno 2 moléculas de agua 1 molécula de oxígeno Reaccionan con Para dar

7 AJUSTE, IGUALACIÓN O “BALANCEO” DE REACCIONES.
En una reacción ni se crean ni se destruyen átomos: números de cada elemento a cada lado de la “flecha”tienen que ser iguales. Si se satisface esta condición se dice que la ecuación está AJUSTADA. 2 CH O CO H2O 2 La ley de conservación de la masa, ley de conservación de la materia o ley de Lomonósov-Lavoisier Nunca deben modificarse los subíndices al ajustar una reacción.

8 Cálculos Estequiométricos .

9 Información contenida en la siguiente reacción
CH4(g) O2 (g) CO2 (g) H2O(g) Moles de compuesto Masa/mol de compuesto Volumen molar N°moléculas 1moles , 2 moles moles , moles 1molx(12+4)g/mol+2molx(32)g/mol molx(12+32)g +2molx(2+16)g 16g g =80g g +36g=80g 1mol(22,4)litros/mol ,2moles(22,4)l/mol mol(22,4)l/mol ,2x(22,4) litros 1(6.022 x 1023) ; 2(6.022 x 1023) 1(6.022 x 1023);2(6.022x 1023) moléculas moléculas moléculas moléculas

10 CH4(g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2H2O(g)
Ejemplo: ¿Calcular el volumen de CO2 que se libera cuando se hace reaccionar 70 g de Metano (CH4) ? 70g x vol CH4(g) O2 (g) CO2 (g) H2O(g) 16 g ,4 litros 70g x vol= 98 litros

11 CH4(g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2H2O(g)
Ejemplo: ¿Calcular los moles de O2 que se necesitan para obtener 55 g de H2 O ? x moles g CH4(g) O2 (g) CO2 (g) H2O(g) 2 moles g = x moles g 3,05 moles

12 Reactivo Limitante y Reactivo en Exceso

13 Reactivos características :
Cuando los reactivos de una reacción están en cantidades proporcionales o sea , el cociente entre los moles de reactivo es igual a la proporción que existe entre los coeficientes estequiométricos se dice: La mezcla es estequiométrica . Los reactivos están en proporciones estequiométricas. La reacción tiene lugar en condiciones estequiométricas Si la reacción es completa, todos los reactivos se consumirán dando cantidades estequiométricas de productos correspondientes.

14 CH4(g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2H2O(g)
4moles moles CH4(g) O2 (g) CO2 (g) H2O(g) 1mol moles 2moles O = 8moles O = 1mol CH molesCH4 Reactivos en cantidad estequiometricas

15 Reactivo limitante y Exceso Definiciones:
-Cuando los reactivos no se encuentran el cantidades estequiometricas se dice que existe un reactivo Limitante Es aquel que se encuentra en menor cantidad . Determina la cantidad de producto q a de formarse . Es aquel que se termina primero. El otro reactivo es el que esta en exceso. Para nuestra aplicación Utilizaremos la siguiente definición : El reactivo Limitante Determina la formación de la menor cantidad de moles de producto.

16 Procedimiento

17 La siguiente simulación se utilizara para hacer una analogía y lograr el entendimiento del concepto de reactivo limitante y exceso leftovers (java) Plantear 3 posibles casos 1.Cuando los reactivos estén en cantidades estequiometricas 2 .Cuando uno es el reactivo limitante y el otro el exceso 3.Opcion contraria

18 Trabajar con analogías digitales :Sándwiches

19 ¡¡¡¡¡Reactivo limitante es aquel que forma la menor cantidad de producto!!!!!!!
X= Reactivo en exceso Rendimiento Teórico Reactivo limitante X=

20 - = Calculo de reactivo que sobra =X Panes que sobran :

21 Reacciones reales Virtuales

22 ¿Calcular los moles de amoniaco que se obtendrán con 6 moles de N2 y 9 moles de hidrogeno ? o
Si reaccionan 6 moles de N2 y 9 moles de H2 ¿Cual reactivo es el limitante y cual el reactivo en exceso ?¿Cuanto reactivo se formara? 6moles moles x moles 1N2(g) H2 (g) NH3 (g) 1mol moles moles 1moles N moles NH3 6moles N x=12moles NH3 3 mol H moles NH3 9 mol H X= 6 moles NH3 Reactivo en exceso Rendimiento Teórico Reactivo limitante

23 1N2(g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) CALCULO DE REACTIVO EN EXCESO :
6moles moles 1N2(g) H2 (g) NH3 (g) 1mol moles 1moles N moles H2 3moles N2 =x moles H2 React.EXCESO = 6moles N2 - 3moles N2 = 3 moles N2 Reactivo limitante REACTIVO QUE SOBRA

24 1N2(g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) METODO TRADICIONAL
Si reaccionan 6 moles de N2 y 9 moles de H2 ¿Cual reactivo es el limitante y cual el reactivo en exceso ?¿Cuanto reactivo se formara? 6moles moles x moles 1N2(g) H2 (g) NH3 (g) 1mol moles moles 1moles N moles H2 6moles N x=18moles H2 para 6 moles necesito 18 moles y solo tengo 9 1 mol N moles H2 3 moles=x moles H2 para 9 moles H2 necesito 3moles N2 y tengo 6 sobran Reactivo en exceso Reactivo limitante

25 ¿Porqué difieren? Rendimiento de la reacción
RENDIMIENTO TEÓRICO: Cantidad de producto que, según los cálculos, se forma cuando reacciona todo el reactivo limitante RENDIMIENTO REAL: Cantidad de producto que realmente se forma en la reacción. Rendimiento Real reacción ≦ rendimiento teórico  La reacción se produce en condiciones inadecuadas. - El reactivo tiene impurezas ¿Porqué difieren? - Se den reacciones secundarias no deseadas Se pierde algo de la sustancia al manipularla Rendimiento real x 100 = % RENDIMIENTO Rendimiento porcentual Rendimiento teórico

26 ¿Calcular los moles de amoniaco que se obtendrán con 6 moles de N2 y 9 moles de hidrogeno ? Cual sera el % de rendimiento de la reacción si se obtienen en el laboratorio 4,53 moles de NH3 %Rend =4,53 moles x 100 = 6 moles %Rend=75,5 % NN

27 Pureza de reactivos Las sustancias y reactivos químicos producidos por la industria química pueden contener una cierta cantidad de impurezas, tales como metales pesados, inertes y otros.  Cuando se realizan cálculos estequiométricos es necesario tener en cuenta el porcentaje de pureza de estos reactivos. Se denomina pureza al porcentaje efectivo de reactivo puro en la masa total % Pza = Masa de sustancia pura x100 Masa de sustancia total(con impurezas) Mediante reacciones químicas se puede determinar la pureza de una muestra sabiendo la masa de la misma y que solo la masa pura pura que ha de reaccionar para obtener la masa de productos .

28 Al2O3 La bauxita zAFIROs Al2O3 con impurezas de Fe y Titanio
Al2O3 con impurezas de Oxidos de Fe Al2O3 con impurezas de Fe y Titanio

29 Piedra Caliza CaCO3 72% de Caliza es CaCO3

30 Al2O3 2 Al(OH)3 → Al2O3 + 3 H2O Masa pura
Caso 1 Determinar la cantidad de producto sabiendo la pureza de la muestra Si 200 g de Bauxita que contiene hidróxido de aluminio, Al(OH)3 con una pureza del Al(OH)3 es del 95%, se calcina para obtener de nuevo Al2O3y agua. ¿Que masa de óxido de aluminio se obtendrán?.  Al2O3 95% Al(OH)3 200 g de Bauxita %Pza= masa Pura x 100 masa Imp X masa ? 200g /95% M P=190 g 95% = masa pura x100 200 g Masa pura=190 g 2 Al(OH)3 → Al2O3 + 3 H2O 2moles(78g/mol) mol(102 g/mol) Masa pura 146,25 g Al2O3 190g Al(OH) x masa=

31 CaO (s) + CO2 (g) CaCO3 CaO (s) + CO2 (g) Masa pura Pureza
Caso 2= Calcular la pureza de una muestra a partir de un producto Una piedra caliza impura de 500 gramos, que contiene carbonato de calcio, se calcina dando Oxido calcio, dióxido de carbono . Si se obtiene obtener 50 litros de Dióxido de Carbono , ¿Qué porcentaje De CaCO3 tiene la muestra? 500 gramos CaO (s) + CO2 (g) ¿% CaCO3 ? 500 gramos %Pza? 50 litros CaCO CaO (s) + CO2 (g) 100 g ,4 litros CO2 %Pza= 223,2 g x100 500g 223,2 gramos =gr x litros CO2 44,64 % de CaCO3 Masa pura Pureza

32 Laboratorio de estequiometria

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