6- Cálculos estequiométricos
6- Cálculos estequiométricos
¿Qué son cálculos estequiométricos?
Los cálculos estequiométricos son problemas que se hacen sobre reacciones químicas en los que buscamos conocer cuántos gramos o litros de una sustancia se puede obtener a partir de una reacción química o cuántos gramos necesitamos tener de una cierta sustancia para obtener una cierta cantidad de otra. Por ejemplo, si sometemos a electrolisis 200 mL de agua, ¿cuánto oxígeno se obtiene?¿cuánto hidrógeno? Ese es el tipo de cálculos que se hacen.
El concepto de mol
En los cálculos estequiométricos se usa el concepto de mol. Este concepto se inventó hace unos cuantos siglos. Es la unidad en el sistema internacional de unidades de la magnitud física "cantidad de materia". Cuando tenemos un mol de átomos de un cierto elemento químico, tenemos un número enorme de átomos de ese elemento; a ese número enorme se le llama NÚMERO DE AVOGADRO (en honor a un químico italiano llamado Amadeo Avogadro) y vale 602.200.000.000.000.000.000.000. Como es tan grande, se escribe siempre usando la notación científica:
¿Cómo podemos saber cuánto pesa un mol de átomos de un elemento químico para hacer cálculos estequiométricos?
Tenemos que leer la información que viene en la casilla de ese elemento químico y fijarnos en el dato que tiene números decimales.
En el caso del magnesio nos indica que: 1 mol de átomos de magnesio "pesan" 24,305 gramos.
Un sólo átomo de magnesio "pesa" 27 u. El símbolo "u" corresponde a la unidad de medida "unidad de masa atómica". Es muy muy pequeñita.
Un átomo de aluminio tiene una masa de 27 u, ¿Cuántos gramos son 5 mol de aluminio? ¿cuántos moles son 100 gramos de aluminio?
El mercurio se puede obtener descomponiendo el óxido de mercurio. Si tienes 1083 g de óxido de mercurio (II), ¿cuántos gramos de mercurio obtendrás? ¿cuántos gramos de oxígeno?
Un trozo de 0,254 g del metal magnesio (Mg) se oxida y se convierte en óxido de magnesio (MgO).
a) Si teníamos 0,254 g de magnesio y se forman 0,421 g de óxido de magnesio. ¿cuántos gramos de oxígeno han reaccionado?
b) Si teníamos 8 gramos de magnesio, ¿cuántos gramos de oxígeno se necesitan para que se gaste todo el magnesio? ¿cuántos gramos de óxido de magnesio se formarán?
El cinc reacciona con el nitrato de plata formando plata y nitrato de zinc. Si partimos de 5 g de nitrato de plata, ¿cuánta plata podemos obtener?
El sodio se oxida muy fácilmente en contacto con el aire. Al oxidarse totalmente 18,4 g de sodio, se obtienen 24,8 g de óxido de sodio. ¿Se cumple la ley de conservación de la masa? Justifica tu respuesta.
Al calentar roca caliza (carbonato de calcio), en un horno a 1000ºC, ésta se descompone en cal viva (monóxido de calcio) y dióxido de carbono. ¿cuántos gramos de cal viva se pueden obtener a partir de una tonelada de roca caliza?
El amoníaco reacciona con el cloruro de hidrógeno formando cloruro de amonio que está en estado sólido y se observa en forma de diminutas partículas en el aire formando una especie de humo. Si disponemos de 44,8 L de amoníaco en condiciones normales, ¿con cuántos litros de cloruro de hidrógeno reaccionarán?
El acetileno es un gas que se usa en soldadura. Se quema al entrar en contacto con el aire; reacciona con el oxígeno presente en éste y produce dióxido de carbono y agua.
a) Escribe la ecuación ajustada.
b) si mezclamos 3 L de acetileno con 4 L de oxígeno a 0ºC y 1 atm (condiciones normales), ¿qué obtenemos?
¿Es posible que mediante la electrolisis de 3600 gramos de agua se obtengan 3200 gramos de oxígeno y 200 gramos de hidrógeno? Justifica tu respuesta.
¿A partir de qué reacción se puede obtener más plata: la descomposición de 100 g de óxido de plata o la descomposición de 130 g de cloruro de plata?
Pista: la descomposición del óxido de plata produce plata y oxígeno mientras que la del cloruro de plata produce plata y cloro (está en forma diatómica).
El amoníaco se descompone dando lugar a los gases hidrógeno y nitrógeno (ambos en forma diatómica).
a) Escribe la ecuación química ajustada.
b) Calcula los gramos de amoníaco que se deben descomponer para obtener 7 g de nitrógeno.
c) Calcula la masa de hidrógeno que se obtendrá en ese caso.