martes, 26 de febrero de 2013

ESTEQUIOMETRIA

ESTEQUIOMETRIA

Es la encargada de hacer cálculos matemáticos a partir de ecuaciones químicas balanceadas, una ecuación química balanceada permite averiguar las cantidades de reactantes  que se requieren para formar cierta cantidad de producto. Se basa en las leyes cuantitativas de la combinación química o leyes ponderales.

El primero que enunció los principios de la estequiometria fue Jeremías Benjamín Richter (1762-1807), y en 1792, describió la estequiometria de la siguiente manera:
  
«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)».
  
Leyes ponderables
  
Ley de la conservación de la masa (o de Lavoisier).

La masa de un sistema permanece invariable cualquiera que sea la transformación que ocurra dentro de él.

La masa de los cuerpos reaccionantes es igual a la masa de los productos de la reacción.

Esta ley se considera enunciada por lavoisier, era utilizada como hipótesis de trabajo por los químicos anteriores a él se debe a su confirmación y generalización.

Ley de las proporciones definidas (o de Proust).

Cuando dos o más elementos se combinan para formar un determinado compuesto lo hacen en una relación en peso constante independientemente del proceso seguido para formarlo.

Ley de las proporciones múltiples (o de Dalton).

Las cantidades de un mismo elemento que se unen con una cantidad fija de otro elemento para formar en cada caso un compuesto distinto están en la relación de números enteros sencillos.

Ley de las proporciones recíprocas (0 de Richter).

Los pesos de diferentes elementos que se combinan con un mismo peso de un elemento dado, dan la relación de pesos de estos Elementos cuando se combinan entre sí o bien múltiplos o submúltiplos de estos pesos.

Ley de los volúmenes de combinación (0 de Gay- lussac).  
  
Muchos de los elementos y compuestos son gaseosos, y puesto que es más sencillo medir un volumen que un peso de gas era natural se estudiasen las relaciones de volumen en que los gases se combinan.

En cualquier reacción química los volúmenes de todas las substancias gaseosas que intervienen en la misma, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, están en una relación de números enteros sencillos.

Reacción química

  Una reacción química se produce cuando hay una modificación en la identidad química de las sustancias intervinientes; esto significa que no es posible identificar a las mismas sustancias antes y después de producirse la reacción química, los reactivos se consumen para dar lugar a los productos.


Cálculos estequimoetricos
  

Los cálculos estequiométricos se basan en las relaciones fijas de combinación que hay entre las sustancias, dichas relaciones se indican por los subíndices numéricos que aparecen en las fórmulas y por los coeficientes de las ecuaciones balanceadas. Estos requieren una unidad química que relacione los pesos de los reactantes con los pesos de los productos (mol).

















EJERCICIOS

 1¿Al hacer reaccionar 10 gramos de dioxido de sulfuro del 75 % con 50 gramos de trioxido di hierro al 50 %, produciendo tan solo 80%de pureza del disulfuro  de hierro.Determine el reactivo limite, la cantidad de gramos sobrantes y la pureza de los reactivos y la cantidad de pureza de los productos?.



Fe2O3
2(55.84*2)+(16*3)
=319,36 gr

SO2
8(32,06 +16*2)
= 512,48 gr

FeS2
4(55,84+32,06*2)
=479,84 gr

O2
11(16*2)
=352 gr
50 gr Fe2O3
Del 50 %
75 gr del SOdel    10%
80 % de pureza FeS2

xxxxxxxxxxxxxxx
DESARROLLO DEL PROBLEMA
Se establece la pureza del reactivo Fe2O3
A partir del porcentaje y los gramos

X% = (50% * 50 gr Fe2O3 )/100%= 25gr Fe2O3
Se establece la pureza del reactivo SO2a  partir del porcentaje y los gramos

X% = (10% * 75 gr SO2)/100%= 7,5gr SO2
CALCULO DEL REACTIVO AL LIMITE


Calculo del reactivo B a partir del reactivo A=
(25gr Fe2O3* 512,48 gr SO2)/319,36gr Fe2O3
resultados de proporción=40,117 gr SO2
Calculo del reactivo A a partir del reactivo B=

(7,5gr SO2 * 319,36 gr Fe2O)/512,48gr SO2
resultados de proporción=4,673gr Fe2O3
Comparación de Valores En Gramos De Cada Reactivo
Lo Real:25 gr Fe2O3
Lo Teórico: 4.673 gr Fe2O3
Lo Real:7.5 gr SO2
Lo Teórico:40.117 gr SO2
Al iniciar la reacción existen  25 gr Fe2O3.Pero se requieren 4.673 gr Fe2Opara que reaccione con 7.5 gr SO2.  Entonces no alcanza la cantidad de gramos.
Al iniciar la reacción existe 7.5 gr SO2.Pero se requiere 40.117 gr SOpara que reaccione con 25 gr Fe2O3. Entonces no alcanza la cantidad de gramos.
Gr. Sobrantes de Fe2O3
25 gr – 4.673 gr= 20.27 gr
Rt. En moles:
(20.327 gr * 2 n) /319.36= 0.12n
Reactivo al limite es el SOcon 7.5 gr
Rt. En moles :
( 7.5 gr SO* 8n)/512.18 gr=0.11n
A partir Del Reactivo Limite se calculan los productos
Producto A:
XgrFeS: (7.5 gr SO*479.84 gr FeS) 512.18gr SO2
=7.02 gr FeS2
Producto B:
Xgr O: (7.5 gr SO* 357 gr O)
512.78gr SO2
                 =5.22 grO2
Se Establece El Porcentaje De Pureza
Pureza del producto A:
XgrFeS2:(7.02grFeS2*80%)/100%
=5.616gr FeS2
Pureza del producto B se calcula en función de la pureza del producto A:
XgrO: (5.616 grFeS* 352 grO2)  
479.84 grFeS2

=4.119 gr O2


 SOLUCION ARGUMENTATIVA DEL PROBLEMA PROBLEMA


Al reaccionar 10 gramos de dióxido de sulfuro del 75% con 50 gr se establece una pureza de 25 gr de fe2O3 y de 7,5 del so2 para luego hallar el reactivo al límite que sería el dióxido sulfúrico y con el reactivo al límite que sería el dióxido sulfúrico y con el 80% de pureza del sulfuro de hierro obtenemos que la fuerza del producto a es 5,616 gr y el producto b con 4,119 gr de pureza.

·¿Cuantos ramos de hierro se pueden obtener con 0.5 gramos de óxido de carbono del 88% de pureza, si la eficiencia de la reacción es del 95%?


Fe2O3
1(55.84*2)+(16*3)
=319,36 gr

CO
 3(12.011 +16)
= 60.011 gr

Fe
2 *55.84
=111.68 gr

CO2
3(12.011+16*2)
=68.033 gr

 xxxxxxxxxxxxxxxxxx
0.5 gr del CO  del   85% de pureza
Cuantos gramos Fe

xxxxxxxxxxxxxxx
Se establece la pureza del reactivo CO
A partir del porcentaje y los gramos

X% = (85% *0.5 grCO )/100%= 0.425grCO
Cantidad  del reactivo B

Xgr Fe2O3  =
(319,36grFe2O3*0.425grCO)
60.011 gr CO

= 2.40 grFe2O3
Calculo De La Eficiencia
Se halla la cantidad de gramos del producto a partir de la proporción del reactivo puro.
Proporcion en gramos de Fe

wgrFe: (0.42 grCO*111.68 grFe)
60.011 gr CO

Resultado de proporción=0.78gr Fe
Caulcular la eficiencia 95% del Fe
Eficiencia en gramos de Fe
xgrFe=(0.78gr Fe *95%)/100%

Resultado :0.741 gr Fe
Eficiencia de COa partir de Fe

Ygr CO= (68.033 gr CO2* 0.741 gr Fe)
111.68 grFe
Resultado de la eficiencia :0.45 gr CO2


 SOLUCION ARGUMENTATIVA DEL PROBLEMA PROBLEMA

Al reaccionar 0.5 gramos de monóxido de carbono del 88%  se establece la pureza 0.425 gramos de CO y se halla el reactivo del trióxido di hierro que es de 2.40 gramos realizando después el cálculo de la eficiencia para hallar la cantidad de gramos del producto a partir del reactivo puro dándonos como resultado 0.78 gramos de hierro y luego se realiza el cálculo de la eficiencia con un porcentaje de 95% para hallar la eficiencia del hierro que es 0.741 gr y a partir de este valor poder llegar a encontrar los gramos de dióxido de carbono que es 0.45 gramos.

·¿Cuantos ramos de hierro se pueden obtener con 0.5 gramos de óxido de carbono del 88% de pureza, si la eficiencia de la reacción es del 95%?


Fe2O3
1(55.84*2)+(16*3)
=319,36 gr

CO
 3(12.011 +16)
= 60.011 gr

Fe
2 *55.84
=111.68 gr

CO2
3(12.011+16*2)
=68.033 gr

 xxxxxxxxxxxxxxxxxx
0.5 gr del CO  del   85% de pureza
Cuantos gramos Fe

xxxxxxxxxxxxxxx
Se establece la pureza del reactivo CO
A partir del porcentaje y los gramos

X% = (85% *0.5 grCO )/100%= 0.425grCO
Cantidad  del reactivo B

Xgr Fe2O3  =
(319,36grFe2O3*0.425grCO)
60.011 gr CO

= 2.40 grFe2O3
Calculo De La Eficiencia
Se halla la cantidad de gramos del producto a partir de la proporción del reactivo puro.
Proporcion en gramos de Fe

wgrFe: (0.42 grCO*111.68 grFe)
60.011 gr CO

Resultado de proporción=0.78gr Fe
Caulcular la eficiencia 95% del Fe
Eficiencia en gramos de Fe
xgrFe=(0.78gr Fe *95%)/100%

Resultado :0.741 gr Fe
Eficiencia de COa partir de Fe

Ygr CO= (68.033 gr CO2* 0.741 gr Fe)
111.68 grFe
Resultado de la eficiencia :0.45 gr CO2


 SOLUCIÓN ARGUMENTATIVA DEL PROBLEMA PROBLEMA


Al reaccionar 0.5 gramos de monóxido de carbono del 88%  se establece la pureza 0.425 gramos de CO y se halla el reactivo del trióxido di hierro que es de 2.40 gramos realizando después el cálculo de la eficiencia para hallar la cantidad de gramos del producto a partir del reactivo puro dándonos como resultado 0.78 gramos de hierro y luego se realiza el cálculo de la eficiencia con un porcentaje de 95% para hallar la eficiencia del hierro que es 0.741 gr y a partir de este valor poder llegar a encontrar los gramos de dióxido de carbono que es 0.45 gramos.

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