2. Procedemento
1. Escríbese a ecuación química e procedese ao axuste. Unha
ecuación química axustada implica:
Conservación da masa: o número de átomos de cada elemento, a
un lado e outro, debe coincidir.
Conservación da carga: o axuste debe asegurar que o nº de
electróns que cede unha especie sexa igual ao que capta outra (Ater
en conta nun tipo de reacción química chamada, reacción red-ox).
Seguindo uns lóxicos consellos o axuste realizase por tenteo con moita
facilidade:
a) Comézase polos elementos metálicos ou polo elemento que
intervén en menos fórmulas.
b) A continuación igualase o elemento que intervén en mais fórmulas .
c) O axuste do hidróxeno e do osíxeno déixanse para o final.
d) Se algún coeficiente non é enteiro débense multiplicar todos polo
maior dos denominadores .
Como é un método de tenteo, debe considerarse que estas
regras son meras orientacións
3. 2. Os coeficientes que se antepoñen as especies que interveñen na
reacción (reactivos e produtos) reciben o nome de coeficientes
estequiométricos, que indican a proporción en moles (ou en volume
para reaccións con gases) das especies que interveñen.
3. Debaixo de cada substancia escríbense os datos.
4. Os datos de partida, que poden vir, en masa, volume de gas, volume
de disolución, etc. Pásanse a moles.
5. Determínase se existe un reactivo limitante (RL).
6. Partindo do reactivo limitante, calcúlanse os moles das demais
substancias, utilizando o factor de conversión adecuado.
7. Os moles obtidos exprésanse nas unidades que se solicitan.
A fin de evitar erros e para que os resultados se expresen na magnitude
adecuada recoméndase o uso dos FACTORES DE CONVERSIÓN. Un factor de
conversión é unha relación en forma de quebrado obtida da información da
ecuación química axustada.
4. Algúns exemplos:
Coñecida a masa dunha substancia achar a masa de outra.
Cántos gramos de cloruro de manganeso (II) se obteñen cando reaccionan
7,5 g de ácido clorhídrico con óxido de manganeso (IV) en exceso?.
a) Escríbese a ecuación correspondente ao proceso indicado.
MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O
b) Axústase e escríbense os datos e a incognita debaixo de
cada substancia
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + 2 H2O
Encontrase
7,5 g m(g)?
en EXCESO
5. c) Partindo do reactivo limitante (HCl), e utilizando factores de
conversión calcúlanse os gramos de cloruro de manganeso(II).
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + 2 H2O
Factor de conversión de Factor de conversión de
masa a moles. moles a masa.
DATO
1 mol HCl 1 mol MnCl2 126,0 g MnCl2
7,5 g HCl · · · = 6,5 g MnCl2
36,5 g HCl 4 mol HCl 1 mol MnCl2
RESULTADO
Factor lido na ecuación axustada.
Relaciona o dato HCl coa incógnita MnCl2.
6. Coñecida a masa dunha substancia achar o volume de outra.
1º Caso
Que volume de cloro se obtén, medido en condicións normais (0 ºC e 1
atm), cando reaccionan 7,5 g de ácido clorhídrico con óxido de
manganeso (IV) en exceso?.
a) Escríbese a ecuación correspondente ao proceso indicado.
MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O
b) Axústase e escríbense os datos e a incognita debaixo de
cada substancia
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + 2 H2O
Encontrase V(c.n.)?
7,5 g
en EXCESO
7. c) Partindo do reactivo limitante (HCl), e utilizando factores de
conversión calcúlanse os litros de cloro.
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + 2 H2O
Esta relación pódese usar
Factor de conversión de só cando o V do gas está
masa a moles. medido en c.n.
DATO
1 mol HCl 1 mol Cl2 22,4 L Cl2
7,5 g HCl · · · = 1,2 L Cl2
36,5 g HCl 4 mol HCl 1 mol Cl2
Factor lido na ecuación axustada.
Relaciona o dato HCl coa incógnita Cl2.
8. 2º Caso
Que volume de cloro se obten, medido a 50 ºC e 1,5 atm, cando reaccionan
7,5 g de ácido clorhídrico con óxido de manganeso (IV) en exceso?.
MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + 2 H2O
1. Calculamos os moles de cloro (gas) que ae obteñen.
1 mol Cl2
0,051 mol Cl2
4 mol HCl
2. Determinamos o volume que ocupan os 0,051 moles de cloro medidos a 1,5
atm de presión e a 50 ºC.
0,051 mol atm·L
nRT 0,082 (50+ 273)K
mol·K 0,90 L Cl2
V
P 1,5 atm
9. Reactivos que se encontran en disolución.
No laboratorio a maioría dos reactivos se encóntranse en disolución. Así
pódense dispoñer de cantidades de substancias minúsculas, ademais a
reacción, será máis rápida, debido a dispersión da substancia en ións, moléculas.
1º Caso
Fanse reaccionar 6,5 g de carbonato de calcio con ácido clorhídrico 1,5 M.
Calcular a cantidade ácido necesario para a reacción completa.
a) Escríbese a ecuación correspondente ao proceso indicado.
CaCO3 + HCl CaCl2 + CO2 + H2O
b) Axústase e escríbense os datos e a incognita debaixo de
cada substancia
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + CO2 + H2O
HCl(aq)
6,5 g 1,5 M
V(mL)?
10. c) Partindo do reactivo dato (CaCO3), e utilizando factores de
conversión calcúlanse os mililitros necesarios da disolución do
ácido concentrado HCl(aq) .
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + CO2 + H2O
Factor de conversión de Esta relación reflicte a
masa a moles. molaridade da disolución
1 mol CaCO3 2 mol HCl 103 mL HCl(aq)
6,5 g CaCO3 · · · = 86,7 mL HCl(aq)
100 g CaCO3 1 mol CaCO3 1,5 mol HCl
Factor lido na ecuación axustada.
Relaciona o dato CaCO3 coa incógnita HCl.
11. 2º Caso
Fanse reaccionar 4,5 g de cinc cunha disolución de ácido clorhídrico do 35 %
en masa e 1,18 g/cm3 de densidade. Calcular o volume de disolución
necesaria para a reacción completa.
a) Escríbese a ecuación correspondente ao proceso indicado.
Zn + HCl ZnCl2 + H2
b) Axústase e escríbense os datos e a incognita debaixo de
cada substancia
Zn + 2 HCl ZnCl2 + H2
HCl(aq)
4,5 g 35 %
1,18 g/mL
V(mL)?
12. c) Partindo do reactivo dato (Zn), e utilizando factores de
conversión calcúlanse os mililitros necesarios de disolución do
ácido concentrado HCl(aq) .
Zn + 2 HCl ZnCl2 + H2
Factor de conversión de A densidade permite
masa a moles. expresar o volume que ocupa
unha deteminada masa de
Factor de conversión disolución (HCl(aq) )
de masa a moles.
1 mol Zn 2 mol HCl 36,5 g HCl 100 g HCl(aq) 1mL HCl(aq)
4,5 g Zn · · · · · = 12,2 mL HCl(aq
65,3 g Zn 1 mol Zn 1 mol HCl 35 g HCl 1,18 g HCl(aq)
Factor lido na ecuación axustada. Usando a %(m/m)
Relaciona o dato Zn coa relaciónase a masa de
incógnita HCl . soluto (HCl) coa masa
de disolución (HCl(aq) )
13. Reactivos cun determinado grao de pureza
Se entre os reactivos hai unha substancia impura, só a parte pura intervirá na
reacción.
1º Caso
Calcular a masa en (g) de mercurio metálico que poderemos obter ao
descompoñer (quentándoo) 20,5 g dun óxido do 80 % de pureza?.
a) Escríbese a ecuación correspondente ao proceso indicado.
HgO Hg + O2
b) Axústase e escríbense os datos e a incognita debaixo de
cada substancia
2 HgO 2 Hg + O2
20,5 g
80% m(g)?
14. c) Partindo do reactivo dato (HgO), e utilizando factores de
conversión calcúlase a masa en gramos de Hg .
2 HgO 2 Hg + O2
Factor que permite
obter a cantidade de
HgO que contén
DATO
80 g de HgO 1 mol HgO 2 mol Hg
20,5 g de mostra · · · ·
100 g de mostra 216,8 g HgO 2 mol HgO
216,6 g Hg
Parte da mostra · = 15,2 g Hg
non é HgO 1 mol Hg
15. 2º Caso
Unha mostra impura de 50 g de cinc reacciona con 53,7 g de
ácido clorhídrico. Calcular a % de cinc na mostra,
a) Escríbese a ecuación correspondente ao proceso indicado.
Zn + HCl ZnCl2 + H2
b) Axústase e escríbense os datos e a incognita debaixo de
cada substancia
Zn + 2 HCl ZnCl2 + H2
% de Zn 53,7 g
na
mostra?
16. c) Partindo do reactivo dato (HCl), e utilizando factores de
conversión calcúlase a masa en gramos de Zn . A
continuación áchase a pureza.
O cáculo da pureza redúcese ao achar a % de Zn na mostra:
masa (g) de Zn
· 100
masa (g) de mostra
DATO Zn + 2 HCl ZnCl2 + H2
1 mol HCl 1 mol Zn 65,4 g Zn
53,7 g HCl · · · = 48,1 g de Zn
36,5 g HCl 2 mol HCl 1 mol Zn
48,1 (g) de Zn
50 (g) de mostra
· 100 = 96,2 %
RESULTADO
17. Rendemento diferente ao 100 %.
Rara vez os reactivos convértense totalmente en produtos. As razóns son
diversas: porque se acada un estado de equilibrio, porque se perde material no
manipulado , pola existencia de reaccións secundarias nas que se consome parte
dos reactivos en crear outros produtos secundarios, etc.
Se necesitamos coñecer o rendemento da reacción debemoscoñecer a cantidade
obtida na práctica:
Cantidade obtida
· 100
Cantidade teórica
1º Caso
Cando se fan reaccionar 15,0 g de nitrato de chumbo (II) obtéñense 18,5 g de
ioduro de chumbo(II). Cál é o rendemento do proceso?.
a) Escríbese a ecuación correspondente ao proceso indicado.
Pb(NO3)2 + Kl Pbl2 + KNO3
18. b) Axústase e escríbense os datos e a incognita debaixo de
cada substancia
Pb(NO3)2 + 2 Kl
% Pbl2 + 2 KNO3
10,5 g 18,5 g
(cantidade obtida)
c) Determínase a cantidade teórica de PbI2.
DATO
1 mol Pb(NO3)2 1 mol PbI2 461 g PbI2
15,0 g Pb(NO3)2 · · · =
331,2 g Pb(NO3)2 1 mol Pb(NO3)2 1 mol PbI2
= 20,9 g PbI2
d) Achase o rendemento da reacción.
18,5 g
Rendemento = · 100 = 88,5 %
20,9 g
19. 2º Caso
A prata deixase atacar polo ácido nítrico obténdose nitrato de prata, dióxido
de nitróxeno e auga. Cantos moles de nitrato de prata se obteñen partindo de
540 g de prata:
i. Se a reacción transcorre cun rendemento do 100 %.
ii. Se a reacción transcorre cun rendemento do 85 %.
i. a) Escríbese a ecuación axustada correspondente ao proceso
indicado e o a información aportada.
Ag + 2 HNO3 100 % AgNO3 + NO2 + H2O
540 g
b) Calculamos os moles de nitrato de prata que se obterán.
DATO RESULTADO
1 mol Ag 100 mol AgNO3
540 g Ag · · = 5 mol AgNO3
107,8 g Ag 100 mol Ag
20. ii.
a) Escríbese a ecuación axustada correspondente ao proceso
indicado e o a información aportada.
85 %
Ag + 2 HNO3 AgNO3 + NO2 + H2O
540 g
b) Calculamos os moles de nitrato de prata que se obterán.
DATO RESULTADO
1 mol Ag 85 mol AgNO3
540 g Ag · · = 4,26 mol AgNO3
107,8 g Ag 100 mol Ag
21. Cálculo cun reactivo limitante.
O máis normal, cando se poñen en contacto os reactivos, é que as cantidades non
se encontren en relación etequiométrica (as indicadas pola ecuación química).
Un reactivo encontrarase en exceso e o outro esgotaráse e impedirá que a
reacción avance, este é o REACTIVO LIMITANTE .
O reactivo limitante será aquel que, ao reaccionar por completo,
proporcionanos a menor cantidade de produto.
Exemplo:
O fósforo reacciona co bromo para dar PBr3. Se se fan reaccionar 50,0 g de
fósforo con 200 g de bromo, canto PBr3 se obterá?. Que quedará sen
reaccionar?.
a) Escríbese a ecuación axustada correspondente ao proceso
indicado e o a información aportada.
2P + 3 Br2 2 PBr3
50,0 g 200 g
22. b) Expresamos en moles as cantidades das substancias que
interveñen.
1 mol P
50,0 g P · = 1,6 mol P
31 g P
1 mol Br2
200 g Br2 · = 1,25 mol Br2
160 g Br2
c) Partindo da cantidade dun deles calculamos a cantidade que
faría falta do outro para reaccionar con el.
2P + 3 Br2 2 PBr3
3 mol Br2
1,6 mol P · = 2,4 mol Br2
2 mol P
Como a cantidade de Br2 presente (1,25 mol) é menor que a que se
necesita para reaccionar co P, o reactivo limitante é o Br2 .