ESTEQUIOMETRIA PASCO, Diapositivas de Química

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ESTEQUIO-

METRÍA

USO DEL GENERADOR DE

ECUACIONES QUIMICAS

Los dos primeros pasos en el uso del constructor de ecuaciones son establecer una ecuación química y luego equilibrar la ecuación. El equilibrador de ecuaciones le mostrará un recuento de cada elemento en el lado producto y reactivo de la ecuación a medida que ajusta los coeficientes.

CONFIGURAR UNA ECUACIÓN EQUILIBRADA

Configurada la ecuación equilibrada, el constructor calcula automáticamente las masas molares y las muestra debajo de cada compuesto en la ecuación. Introduzca un valor en cualquiera de los otros cuadros y el generador de ecuaciones volverá a calcular todas las demás cantidades en función del valor que haya introducido. CÁLCULOS DE ESTEQUIOMETRÍA

Proporciones de Moles

• Una relación molar da la relación entre dos compuestos cualesquiera en una ecuación química equilibrada. Los compuestos pueden ser tanto de los reactivos, tanto de los productos, o uno de cada uno. Una relación molar utiliza los coeficientes de la ecuación equilibrada para señalar la relación molar entre dos compuestos con los que es posible que desee hacer un cálculo.
• Cualquier ecuación química dada típicamente tiene muchas proporciones molares. ¡El ejemplo para la combustión de propano enumera doce proporciones de moles solo de una sola ecuación con cuatro compuestos! Cada posible par de compuestos en la reacción tiene dos relaciones molares - A / B - y su inversa B / A. Cálculo de cantidades en gramos Si hubiera un dispositivo que mida directamente los lunares, las proporciones de lunares serían suficientes para hacer química práctica. Sin embargo, no existe tal dispositivo y, por lo tanto, la química se realiza principalmente en gramos. Para calcular los problemas de química utilizamos los siguientes tres pasos: 1.Utilice las masas molares de los compuestos para convertir cantidades de gramos a moles. 2.Calcular cantidades de reacción en moles. 3.Convierta las cantidades de reacción calculadas en moles de nuevo a gramos. Puede hacer el cálculo de gramos a moles a gramos en una sola línea. Esto es similar al uso de múltiples factores de conversión en el análisis dimensional. La clave es usar las unidades de cada relación para elegir qué valor va en el numerador y cuál en el denominador. Todas las unidades deben cancelarse excepto la que desee.

Cálculo de cantidades volumétricas Cuando una reacción involucra gases, a menudo es conveniente trabajar co n volúmenes en lugar de gramos. Los volúmenes de gas son fáciles de medir, mientras que las masas no lo son. El volumen se puede relacionar con los moles a temperatura y presión estándar (STP) utilizando el volumen molar estándar, de 22 , 4 L por mol. El método de cálculo es similar al que usamos para los gramos, excepto que va de volumen a moles y de nuevo a volumen. Gramos a Partículas

Conversión de gramos a litros

Una cantidad de gas en gramos se puede convertir en litros utilizando el volumen molar estándar. Primero convierta gramos a moles y luego convierta moles a litros usando 22. 4 L / mol. Por ejemplo, 100 , 0 gramos de CO 2 son iguales a

50. 90 litros en STP. Algunos problemas de química preguntan por el número de moléculas, iones o átomos. Este cálculo es más fácil que los de las últimas páginas porque hay una masa molar menos para calcular. En lugar de la masa molar, se utiliza el número de Avogadro, 6 , 02 x 1023 para calcular el número de partículas a partir del número de moles. Para algunos tipos de reacciones acuosas, es posible que deba calcular el número de iones a partir de una cantidad en gramos o moles. El subíndice en el ion en la fórmula química le dice cuántos iones se producen a partir de un mol del compuesto. Por ejemplo, el nitrato de hierro (II) tiene la fórmula química Fe(NO) 3 ) 2. Eso significa cada mol de Fe (NO 3 ) 2 aporta dos moles de iones nitrato, NO 3 −.

RENDIMIENTO PORCENTUAL Cálculo del rendimiento porcentual Cada otoño, los agricultores de arándanos en Nueva Inglaterra inundan sus campos y flotan los arándanos de los arbustos. La cosecha estacional se ha convertido en una atracción turística porque las superficies de los pantanos de arándanos se vuelven de color rojo brillante con bayas flotantes. Los cultivadores deben clasificar las bayas inmaduras y dañadas. En el ejemplo, se cosechan 160 kg de arándanos, pero solo 138 kg están maduros. El rendimiento porcentual es del 86,2%. Medición del rendimiento porcentual El rendimiento porcentual es el rendimiento real de un proceso dividido por el rendimiento teóricamente esperado. En una reacción química, el rendimiento teórico es la cantidad de productos formados si la cantidad máxima posible de los reactivos se convierten en productos. El rendimiento real es la cantidad real de productos producidos por la reacción. Muy pocas reacciones químicas convierten el 100% de los reactivos en productos. Una medición típica del porcentaje de rendimiento se parece al diagrama a continuación. La ecuación equilibrada se utiliza para calcular el rendimiento teórico. Para este experimento los 10.000 gramos de CaCO3 es 0.0999 moles. La relación molar entre CaCO3 y CaO es 1/1 por lo tanto una reacción perfecta produciría 0. moles de CaO, que es 5.603 gramos. Las reacciones reales rara vez convierten el 100% de los reactivos en los productos deseados. Las razones comunes son las impurezas en las muestras, la pequeña superficie y el tiempo insuficiente para reaccionar. Para aumentar el rendimiento porcentual podrían ser: 1.calentamiento más tiempo para completar más de la reacción; 2.secando los reactivos por completo, algún reactivo es H2O y no CaCO3; 3.secado completo del producto: el CaO absorbe el agua de la atmósfera; 4.cuidado en el procedimiento, el error experimental a menudo reduce el rendimiento.

REACTIVOS LIMITANTES Un reactivo que se utiliza por completo se llama reactivo limitante. Este reactivo es "limitante" porque pone un límite a la cantidad de producto que se puede formar. Cuando te quedas completamente sin un reactivo, la reacción se detiene. No se pueden formar más productos, sin importar cuánto de los otros reactivos sobran. Cualquier reactivo que sobra después de que se detiene una reacción se llama exceso de reactivo. Identificación del reactivo limitante Cuando un combustible se quema en el aire, las moléculas de combustible reaccionan cuando chocan con una molécula de oxígeno. Supongamos que hubiera suficiente oxígeno para reaccionar con cada molécula de combustible, una mezcla perfecta. A medida que tanto el combustible como el oxígeno se utilizan, la posibilidad de que una molécula de combustible choque con una molécula de oxígeno no reaccionada se vuelve cada vez más delgada. Considere una reacción entre diez gramos de octano y 19.7 litros de oxígeno en STP. Diez gramos de octano son aproximadamente 7.50 mL. ¿Cuál es el reactivo limitante: octano u oxígeno? Para los ingenieros que diseñan motores de automóviles, esta es una pregunta crucial. Para garantizar que el 100% del combustible se queme, debe haber exceso de oxígeno. La computadora de control del motor ajusta la cantidad de combustible para garantizar que el combustible (no el oxígeno) sea siempre el reactivo limitante, ¡a diferencia de este problema!