Guìa de estequiometria PDF

Preview

Summary

Download Guìa de estequiometria PDF

Description

INSTITUCION EDUCATIVA “LICEO LA PRADERA”

Calle 23 No. 27-28 B/ La Pradera Tel: 7927341 NIT: 812.001.994-6 Registro DANE No: 123001003741 Montería- Córdoba

GUÌA DE TRABAJO EN CASA-3 GENERALIDADES Docen te:

GERMAN GARCIA VARGAS

Gra do:

10 (1,2,3,4)

Duració n:

3 semanas

Área: C.N

Asignatura: QUÌMICA

Año: 2020

Período : TERCERO

Clase Nª

Semana(s):26-28

Fecha de Inicio:26-8-20

Fecha de Finalización: 11-9-20

NUCLEO TEMATICO: Estándares: Realizo cálculos cuantitativos en cambios químicos ,fundamentado en volumetría, reactivo limitante ,producción y exceso

Competencias: Básica: Explica a partir de relaciones cuantitativas y

Temas:

reacciones químicas (óxido reducción, neutralización, y precipitación) la formación de nuevos compuestos, dando ejemplo de cada tipo de reacción.

1-Volumetrìa

Laboral: Clasifico y nombro las reacciones químicas según su estructura y a partir de esta predigo su comportamiento químico.

2-Conceptualizaciòn de estequiometria 3-Reactivo limite o limitante, excesos y producción

Ciudadana: Mejoro mi comportamiento en clases, apropio el manual de convivencia institucional. CTS: Indaga sobre los efectos adversos de diferentes productos químicos sobre la química corporal e industrial

INDICADORES DE DESEMPEÑO Saber: Saber: Comprende las expresiones

Hacer:

Fundamento

de

volumetría,

Ser: Se interesa por conocer los reactivos

matemáticas para cada una de las reacciones químicas, expresadas por reactivo límite y en exceso o sobrantes

conceptos de estequiométricos, identificar los reactivos limitantes en las reacciones químicas y el que queda en exceso o sobrante necesarios para obtener cierta cantidad de productos

1. Instrucciones Generales (BASE TEORICA) 1.1- VOLUMETRÌA (TITULACIÒN) Es una técnica o método de análisis cuantitativo muy usada, que permite conocer la concentración desconocida en una disolución de una sustancia que pueda actuar como ácido O base (hidróxido) a partir de un volumen y concentración conocida de otra disolución patrón. Consiste en medir que volumen de reactivos debe gastar hasta que se genere cierta reacción en la sustancia que está siendo analizada. Estas reacciones son de neutralización, redox y de precipitación. Su fórmula general es:C1V1= C2V2 (Donde C= concentración de la sustancia y V= volumen de la sustancia) Ej:¿Cuál será la concentración del ácido acético si en la neutralización con hidróxido de sodio se utilizaron 20ml contra 40ml de la base al o.5 molar V1=20ml

V2= 40ml

C1=?

C2= 0.5 M

C1V1 = C2V2 Despejando C1 =C2V2/ V1

C1 = 40ml x 0,5 M / 20ml

C1= 1 M

limitantes en las diferentes reacciones químicas, posibilitando saber que reactivo es sobrante o en exceso y el producto final en cantidad.

1.2- ESTEQUIOMETRÌA:

1.3- REACTIVO LIMITE O LIMITANTE

La estequiometria describe las relaciones cuantitativas entre elementos, compuestos o entre sustancias que experimentan cambios químicos o Estequiometría de reacciones.

Es la sustancia o reactivo que en una reacción química se consume totalmente. Determina la cantidad de productos formados y la de los otros reaccionantes que intervienen. Dejando los sobrantes como reactivos en excesos. La cantidad de producto que se forma depende del reactivo limitante

La estequiometria de reacciones comprende la información relacionada con las reacciones y ecuaciones químicas, las leyes ponderales que rigen la combinación química, los cálculos estequiométricos sencillos, reactivo límite y en exceso, pureza y rendimiento de una reacción. La estequiometria de composición aborda conceptos como: Fórmula química, masa atómica, mol, iones, número de Avogadro, masas formulares y moleculares, entre otros.

EJ: Simulamos el acto de hacer emparedados de pan y queso, para lo cual contamos con cinco rebanadas de queso y catorce torrejas de pan tajado, cuántos emparedados de queso y pan podemos fabricar- solo resultarán cinco y sobran cuatro rodajas de pan, siendo así el reactivo límite es el queso, porque determina la formación de los emparedados y el sobrante o exceso son cuatro rodajas de pan.

La estequiometria es la ciencia que mide las proporciones cuantitativas o relaciones de masa de los elementos químicos que están implicados (en una reacción química)». También estudia la proporción de los distintos elementos en un compuesto químico y la composición de mezclas químicas. Ej: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

EJ: Si ud tiene en una caja 93 tornillos o pernos, 102 tuercas y 150 arandelas o guasas, cuántos grupos de un tornillo, una tuerca y dos arandelas se pueden acoplar. Quien será el limitante y quienes quedan en exceso o sobrantes

Los números que anteceden el compuesto, en este caso el 2 de O2 y el 2 para H2O se denominan

Para calcular el reactivo límite en una reacción química, se parte de que un reactivo se consume por completo se puede calcular la

coeficientes estequiométricos, y los preceden al elemento o símbolo se llaman subíndice indican la cantidad de átomos presentes (número más pequeño).

cantidad del segundo reactivo que se requiere en la reacción. Si se compara la cantidad calculada con la disponible se puede determinar cuál es el reactivo limitante.

Por lo tanto, en la estequiometria las relaciones Por otra parte el reactivo que conduce a la cruzadas entre reactantes y productos es formación más pequeña del producto será el posible. Lo que no es posible es la mezcla de reactivo limitante o límite. unidades macroscópicas (moles) con unidades microscópicas (átomos, moléculas).

https//www.significados.com/estequiometria/

www.profe10demates.com

@quimiayudas(video tutorial)

2. Ejercicios Resueltos: Reactivo Limitante, Reactivo en exceso y Producto final a)- El amoníaco NH3, se produce por la reacción del Como CH4 es el limitante lo tomamos para hidrogeno (H2) con nitrógeno (N2) según la ecuación: calcular la producción de CO2. 3H2 + N2 ----> 2NH3. Si se toman 12 moles de hidrogeno y 5 moles de nitrógeno. Hallar: reactivo limite – Cantidad En la reacción: 16gCH4 ---->44grdeCO2 de amoniaco producido y exceso o sobrante del otro 8gr “ x “ reactivo.

x grdeCO2 = 8grCH4 x 44grdeO2

Solución:

------------------------------------

3H2 + N2 ---> 2NH3

16grCH4

1) Balanceamos la ecuación 2) 3 moles de H2 reaccionan con 1mol de N2 12 “

“

x mol de N2

Despejando : x mol de N2 =12mol de H2 x 1mol de N2

x = 22gdeCO2; es lo que se produce de CO2. 22gCO2x1molCO2/44gdeCO2x2molO2/1molCO2 x (16x2molO2)/1molO2=32gdeO2 Exceso =48gdeO2 – 32gdeO2 = 16gdeO2

Observando la ecuación química, vemos que dos moléculas de hidrógeno reaccionan con una de oxígeno. Si tengo 10 moléculas de hidrógeno, reaccionarán con 5 de oxígeno. Por lo tanto el hidrógeno es el reactivo limitante. Se producirán 10 moléculas de agua, y sobrarán 5 moléculas de oxígeno.(exceso) Cuando tenemos una ecuación química balanceada estequiométricamente, hablar de moléculas o de moles es lo mismo. Entonces, para la misma reacción, si colocamos 15 moles de hidrógeno y 5 moles de oxígeno, tenemos que los 5 moles de oxígeno reaccionarán con 10 moles de hidrógeno, y sobrarán 5 moles. Entonces en este caso el reactivo limitante

-------------------------------- =4moldeN2 3mol de N2 xmoldeH2 = 12molH2 /3molH2 = 4molde H2 Como los moles menores son de H2, es el reactivo limitante, cuando se gaste se termina la reacción. 3) 3moldeH2 produce 2molde NH3 12

“

“

x molde NH3

x moldeNH3=12moldeH2 x 2molde NH3/3moldeH2 x moldeNH3 = 8 moles de NH3

Ej. El hierro (Fe) reacciona con el oxígeno (O) para formar óxido de hierro III (Férrico), si un clavo de hierro que pesa 12,68 gramos reacciona con oxígeno en exceso. Calcular el reactivo limitante, los gramos de óxido de hierro III que se producen y la cantidad en exceso de reactivo. (4Fe + 3O2 ---> 2 Fe2O3 )

es el oxígeno.

12,68gFex1molFe x 2molFe2O3 x 160g Fe2O3

Por ejemplo, teniendo en cuenta la reacción de amoníaco más dióxido de carbono para formar urea más agua:

-------------

-------------------

55gFe

4molFe

---------------------

1mol Fe2O3

--->18,11g Fe2O3, se producen.

4) como hay 5mol de N2 y se requieren 4mol deN2

moldeFe=12,68g/55g = 0.23moles de Fe(reactivo limite)

Entonces 5mol – 4mol = 1mol de N2 en exceso

18,11g Fe2O3 x 1molO2 x 3molO2

Ej: ¿Qué masa de CO2 se producirá al reaccionar 8gr de metano (CH4) con 48gr de oxigeno (O2) en la combustión del metano. Reacción ; CH4 + 2O2 ------> CO2 + 2H2O ¿Cuál es el reactivo límite, cuánto se produce de CO2 y cantidad de reactivo en exceso? 8g CH4 x1molCH4/16gCH4 x 2molO2/1molCH4 x 48gdeO2/2(16x2)moldeO2/gdeO2=0.75moldeO2

x 16gO2

------------

------------------- -------------

16gO2

2mol Fe2O3 1molO2

= 27.165moles de O2 27.16-0.23 = 26.9moles en exceso, que equivalen a 26.9 x 16= 431g de O2

Una manera de calcular el reactivo limitante es calcular la cantidad de producto que se produciría con cada uno de los reactivos. El reactivo que produce menor cantidad de producto es el reactivo limitante.

2NH3 + CO2 => (NH2)2CO + H2O Si colocamos 637,2 gramos de amoníaco y 1142 gramos de dióxido de carbono, ¿cuál es el reactivo limitante y cuántos gramos de urea se obtendrán y de exceso? * C-Utilizando espátula, vidrio reloj y la balanza, se pesan 5 gramos de cobre y 5 gramos de azufre, se hacen reaccionar para producir sulfuro de cobreII. ¿Cuál será el reactivo limitante, cuánto se produce de sulfuro de cobreII y cuál es el exceso? 2Cu + S2 => 2CuS

Tomando en cuenta la reacción:2H2 + O2 => 2H2O

Moles de CH4= 8g/16g/mol =0.5moldeCH4

Si tenemos 10 moléculas de hidrógeno y 10 moléculas de oxígeno, ¿cuál es el reactivo limitante?

Como hay 0.5 moles de CH4 y 0.75 de O2, el limitante es el CH4 se consume primero

ACTIVIDAD EN CASA: ACTIVIDAD:1- VOLUMETRÍA

-------------------------------------------------ACTIVIDAD:4- LABORATORIOS EN GOOGLE ENTRA A ESTEQUIMETRÍA COLOMBIA APRENDE, MIRA LOS VIDEOS DE LAS ACTIVIDADES 6,7, GUÍA DEL ESTUDIANTE, OBSERVA LOS VIDEOS, TOMA ATENTA NOTA Y ME REPORTAS LOS RESULTADOS Y RESPONDES AL CUESTIONARIO QUE TE DEJAN, ME ENVIAS COMENTARIOS Y RESULTADOS A MI CORREO, WHATSAPP, PLATAFORMA SOLINCES.

a)- ¿Qué se entiende por volumetría, titulación [email protected] o neutralización?

* Primero transformamos los gramos en moles por la relación n=Gramos/Peso Molecular: Moles de NH3 = 637,2gr/17gr/mol =37,48molesNH3 MolesdeCO2 =1142gr/44g/mol =25,95moles de CO2. Entonces, observando la ecuación balanceada, si 2 moles de amoníaco producirían un mol de urea, entonces 37,5 moles de amoníaco producirían 18,75 moles de urea. Si un mol de dióxido de carbono produce un mol de urea, entonces 26 moles producirían 26 moles de urea. Pero sólo tenemos amoníaco para 18,75 moles de urea, por lo tanto el amoníaco es el reactivo limitante. Se producirán 18,75 moles de urea, que equivalen a 1125 gramos de urea,

637,2gNH3x1molNH3/17gNH3x1mol(NH2)2CO/2mol NH3 x 60g(NH2)2CO/1mol(NH2)2CO=1125gde urea 1142gCO2x1molCO2/44gCO2x1mol(NH2)2CO/1molCO2 X 60g(NH2)2CO/1mol(NH2)2CO =1557gde urea 26moles-18.75moles = 7.25molesCO2 en exceso.

b)-La fórmula para calcular la concentración en 3162487296 volumetría es( C 1V1 = C 2V2),si se tiene la reacción Zn + HCl → ZnCl₂ + H₂ de precipitación del ZnCl2 de color blanco, que indica final de la reacción, al titular 20ml de Zn en solución 0.05 molar con 10ml de HCl. Cuál es la concentración del HCl? c)- ¿Cuáles son las reacciones típicas que se usan en volumetría? ---------------------------------------------------------ACTIVIDAD:2-ESTEQUIOMETRÍA a)-Conceptualiza: b)-Estequiometría c)-Coeficientes estequiométricos, d)-Qué indican los coeficiente y subíndices

O también puedes hallarlos así :

----------------------------------------------------------

1557gdeurea- 1125gde urea = 432gde urea en exceso.

ACTIVIDAD:3-REACTIVO LIMITE-PRODUCTO YEXCESO

Mol de urea = 432g/60 g/mol = 7.2 mol de urea en exceso Luego si 1mol de CO2 PRODUCE - 1mol de urea X

“

7.2mol de urea

En regla de tres hay 7.2 moles de CO2 en exceso

a)-¿Si se tiene en un recipiente 4 moles de etanol(C2H5OH) interaccionando con 14 moles de oxígeno(O2), cuál de los dos reactivos se consumen primero (limitante) y por qué? ¿Cuántas moles del reactivo en exceso quedan sin reaccionar, por qué? C2H5OH + 3O2 => 2CO2 + 3H2O

b).Si se tiene una mol de nitrógeno ésta representa 28g de este elemento, el cual interacciona con 6 gr de hidrógeno para

¡ QUEDAT

,JUNTOS

SALDREMOS DE LA PANDEMIA ¡ FECHA DE ENVIO DE LAS ACTIVIDADES

14 DE SEPTIEMBRE 2020

producir 34g de amoniaco. ¿Cuál es el reactivo límite y el exceso si lo hay? N2 + 3H2 => 2NH3 Evaluación formativa, tutoriales, videos .actividades en casa, teniendo en cuenta la interacción a través de los medios disponibles y al alcance de la comunidad estudiantil, las innovaciones, creatividades, desarrollo del proceso de apropiación y significativo, las valoraciones se harán por criterios acordados....