Estequiometría de los Gases

Estequiometría de los Gases

Según lo visto en las leyes de Gay-Lussac y Avogadro, se determinó lo siguiente:

En una reacción química, los moles de los reactivos y productos se relacionan en proporciones de números enteros.

En una reacción química en la que participan gases, los volúmenes se relacionan igual que los moles (coeficientes):

Estequiometría de los Gases

Para producir amoniaco:

Moles de gas:

1mol

3mol

2mol

Volumen en Litros:

1L

3L

2L

Volumen en mL:

1mL

3mL

2mL

50mL

150mL

100mL

Cualquier Unidad:

1 V.

3 V.

2 V.

Ejemplo:

¿Qué volumen de Hidrógeno se necesita para producir 120 L de amoniaco?

Estequiometría de los Gases

Se pueden resolver problemas de estequiometría de gases tomando en cuenta lo siguiente:

- Las relaciones estequiométricas vistas en primer bimestre (gramos A – mol A – mol B – gramos B).

- Se pueden resolver problemas donde se manejan litros de gases a TPE sabiendo que el volumen será 22.4L.

- Si no está a TPE, se puede utilizar la ecuación del Gas Ideal.

Estequiometría General (Visión Integral)

Gramos de A (masa)

Moles de A

Moles de B

Gramos de B (masa)

Estequiometría General (Visión Integral)

Gramos de A (masa)

Moles de A

Moles de B

Gramos de B (masa)

Volumen de B (líquido)

Volumen de B (Sólido)

Volumen de B (Gas)

Número de Partículas de B

Ejemplo #1

Ciertos limpiadores para sistemas de desagüe contienen mezclas de NaOH con hojuelas de aluminio metálico. Cuando se vierte esta mezcla de sólidos sobre el agua, se produce hidrógeno gaseoso. La acción de destaponamiento de la tubería se debe en parte a la impresión del hidrógeno gaseoso y en parte al efecto de agitación del gas, que mezcla el NaOH con la grasa.

Calcula la masa de aluminio de una muestra de limpiador para sistemas de desagüe que reaccionó con un exceso de NaOH y agua para formar 195 mL de hidrógeno gaseoso, el cuál se recogió sobre agua a una presión barométrica de 740 torr y 19 grados Celsius. Se igualaron los niveles de agua dentro y fuera de la botella recolectora.

Ejemplo #1

Ejemplo #1

Calcula la masa de aluminio de una muestra de limpiador para sistemas de desagüe que reaccionó con un exceso de NaOH y agua para formar 195 mL de hidrógeno gaseoso, el cuál se recogió sobre agua a una presión barométrica de 740 torr y 19 grados Celsius. Se igualaron los niveles de agua dentro y fuera de la botella recolectora.

Calcula la masa de aluminio de una muestra de limpiador para sistemas de desagüe que reaccionó con un exceso de NaOH y agua para formar 195 mL de hidrógeno gaseoso, el cuál se recogió sobre agua a una presión barométrica de 740 torr y 19 grados Celsius. Se igualaron los niveles de agua dentro y fuera de la botella recolectora.

Calcula la masa de aluminio de una muestra de limpiador para sistemas de desagüe que reaccionó con un exceso de NaOH y agua para formar 195 mL de hidrógeno gaseoso, el cuál se recogió sobre agua a una presión barométrica de 740 torr y 19 grados Celsius. Se igualaron los niveles de agua dentro y fuera de la botella recolectora.

Respuesta: La masa de Aluminio en el limpiador es de 0.139g.

Estequiometría General (Visión Integral)

Gramos de A (masa)

Moles de A

Moles de B

Gramos de B (masa)

Volumen de B (líquido)

Volumen de B (Sólido)

Volumen de B (Gas)

Número de Partículas de B

Ejemplo #2

Cuando 160 Litros de amoniaco gaseoso reaccionan con oxígeno gaseoso para formar óxido nítrico y vapor de agua en la primera etapa de la producción de ácido nítrico por el proceso Ostwald, ¿qué volumen de oxígeno gaseoso se necesita a temperatura y presión estándar?

Cuando 160 Litros de amoniaco gaseoso reaccionan con oxígeno gaseoso para formar óxido nítrico y vapor de agua en la primera etapa de la producción de ácido nítrico por el proceso Ostwald, ¿qué volumen de oxígeno gaseoso se necesita a temperatura y presión estándar?

Respuesta: A Temperatura y Presión Estándar se necesitan 200 Litros de Oxígeno Gaseoso para que reaccionen los 160 litros de Amoniaco.

Ejemplo #3

El etanol, C2H5OH, se produce por fermentación de azúcares, pero al mismo tiempo se forma CO2. La ecuación de la fermentación de la glucosa es:

¿Qué volumen de dióxido de carbono se produce a una temperatura de 20 grados Celsius y una presión de 1 atm por la fermentación de 500 gramos de glucosa?

¿Qué volumen de dióxido de carbono se produce a una temperatura de 20 grados Celsius y una presión de 1 atm por la fermentación de 500 gramos de glucosa?

¿Qué volumen de dióxido de carbono se produce a una temperatura de 20 grados Celsius y una presión de 1 atm por la fermentación de 500 gramos de glucosa?

Respuesta: Se producen 133.75 Litros de Dióxido de Carbono.

Estequiometría General (Visión Integral)

Gramos de A (masa)

Moles de A

Moles de B

Gramos de B (masa)

Volumen de B (líquido)

Volumen de B (Sólido)

Volumen de B (Gas)

Número de Partículas de B

Ejemplo #4

El magnesio metálico reacciona con una solución de ácido clorhídrico, para producir hidrógeno gaseoso de acuerdo con la siguiente ecuación:

a. Si un cubo de magnesio de 1.26 centímetros cúbicos de magnesio reaccionan totalmente, ¿qué volumen de hidrógeno se puede producir a TPE sin tomar en cuenta la presión de vapor de agua?

b. ¿Cuál será el volumen si el gas está a 735 torr y a una temperatura de 25 grados Celsius?

a. Si un cubo de magnesio de 1.26 centímetros cúbicos de magnesio reaccionan totalmente, ¿qué volumen de hidrógeno se puede producir a TPE sin tomar en cuenta la presión de vapor de agua?

Respuesta Inciso a: A Temperatura y Presión Estándar se pueden producir 2.021 Litros de Hidrógeno Gaseoso.

b. ¿Cuál será el volumen si el gas está a 735 torr y a una temperatura de 25 grados Celsius?

b. ¿Cuál será el volumen si el gas está a 735 torr y a una temperatura de 25 grados Celsius?

Respuesta Inciso b: A 375 torr de presión y 25 grados Celsius se producen 2.29 Litros de Hidrógeno Gaseoso.