| Las ecuaciones químicas ajustadas nos van a permitir
realizar cálculos cuantitativos en las reacciones químicas. Si conocemos
la cantidad de reactivo de que disponemos podemos calcular la cantidad de
producto teórica que podemos obtener. Debido a que podemos hacer una
interpretación macroscópica de las ecuaciones químicas podemos conocer
las proporciones en moles que se establecen entre los reactivos y
productos. Conociendo los moles, no sólo conocemos el número de
partículas, también las masa y en el caso de gases los volúmenes que
reaccionan.
Para la reacción anterior, la combustión del metano, podemos encontrar
unas posibles masa que pueden reaccionar y obtenerse, transformando los
moles en masa:
C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4
H2O
1 mol + 5 mol → 3 mol + 4 mol
44g + 5·32g → 3·44g + 4·18g
La ecuación ajustada nos proporciona la siguiente
información: 1 mol de C3H8 con 5 moles de O2
nos permiten obtener 3 moles de CO2 y 4 moles de H2O.
Si calculamos las masas molares podemos decir: 44g de C3H8
con 5·32g de O2 nos permiten obtener 3·44g de CO2
y 4·18g de H2O.
Estas relaciones en masa nos permiten hacer cálculos
químicos, que llamaremos cálculos estequiométricos.
Ejemplo: La descomposición térmica del carbonato de calcio produce óxido de calcio, o cal viva, y dióxido de carbono. Calcula la masa de cal que podemos obtener a partir de 500g de carbonato de calcio.
1.- Cálculos con masas.
Son los más sencillos, primero ajustamos la ecuación química,
hacemos una lectura en moles, debajo de los moles ponemos la incógnita y
el dato que nos dan, y por último planteamos una proporción. No olvides
poner las unidades a la respuesta.
EJERCICIOS
PARA PRACTICAR
2.- Cálculos con gases en condiciones normales.
Hacemos lo mismo que en el caso anterior, pero los moles de las
sustancias que sean gases, y estén en condiciones normales, los ponemos
en litros, sabiendo que un mol de cualquier gas ocupa 22,4L en C.N.
EJERCICIOS
PARA PRACTICAR
3.- Cálculos con gases en condiciones no normales.
Si nos dan unas condiciones que no son condiciones normales, es decir,
T=0ºC y P=1atm, usamos la ecuación de los gases, PV=nRT para calcular el
volumen de gas en las nuevas condiciones.
EJERCICIOS
PARA PRACTICAR
4.- Cálculos con reactivos en disolución.
Cuando algún dato es un volumen de una disolución de determinada
concentración, debemos calcular los moles de soluto puro o la masa de
soluto puro para realizar los cálculos.
EJERCICIOS
PARA PRACTICAR
5.- Cálculo del reactivo limitante.
Cuando se realiza una reacción se suele utilizar uno de los reactivos
en exceso para garantizar dos cosas, que el reactivo que está en menor
proporción reacciona completamente y que la reacción transcurra a más
velocidad.
Si en un problema nos dan sólo la cantidad de un reactivo debemos
suponer que los demás están en exceso, aunque no lo digan. Pero a veces
nos dan datos de dos reactivos. En este caso debemos calcular el reactivo
limitante que será el que esté en menor proporción y será el que nos
condicione la cantidad máxima de productos que podemos obtener. Si los
coeficientes estequiométricos fueran todos 1, bastaría comparar los
moles de cada reactivos para saber el que está en menor proporción, pero
si los coeficientes son distintos debemos calcular para cada reactivos el
cociente entre el número de moles y el coeficiente que tiene en la
ecuación, el reactivo con este cociente menor será el reactivo limitante
y será el único que usaremos para los cálculos.
EJERCICIOS
PARA PRACTICAR
6.- Cálculos con reactivos no puros.
Si los reactivos no son puros debemos calcular cuanto reactivo puro hay
en la cantidad de reactivo impurificado que nos dan. Y usaremos ese valor
para los cálculos.
EJERCICIOS
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7.- Cálculo del rendimiento.
Por varios motivos las reacciones no suelen ser completas, es decir, se
suele obtener menos producto que el teóricamente calculado. El
rendimiento de una reacción es el cociente en porcentaje entre la
cantidad real que se obtiene de un producto y la cantidad teórica.
EJERCICIOS
PARA PRACTICAR
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