Estequiometría y reacciones químicas - Giovani Colosia (2)

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1. Dada la siguiente ecuación química balanceada:
 2H₂ + O₂ → 2H₂O
 Calcula cuántos moles de agua se pueden formar a partir de 4 moles de hidrógeno.
2. Se tiene la siguiente ecuación química no balanceada:
 C₄H₁₀ + O₂ → CO₂ + H₂O
 Balancea la ecuación química y determina cuántos moles de dióxido de carbono se pueden obtener a partir de 3 moles de butano (C₄H₁₀).
3. Se realiza una reacción química entre 25 gramos de hierro (Fe) y 50 gramos de oxígeno (O₂) de acuerdo con la siguiente ecuación química balanceada:
 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃
 Determina cuál es el reactivo limitante y calcula la cantidad de óxido de hierro (Fe₂O₃) que se puede formar.
4. Dada la siguiente ecuación química no balanceada:
 Al + HCl → AlCl₃ + H₂
 Balancea la ecuación química y determina cuántos moles de cloruro de aluminio (AlCl₃) se pueden obtener a partir de 5 moles de ácido clorhídrico (HCl).
Resuelve cada uno de los problemas y proporciona los resultados.
Solución:
1. Dada la ecuación química balanceada: 2H₂ + O₂ → 2H₂O
 Para determinar cuántos moles de agua se pueden formar a partir de 4 moles de hidrógeno, utilizamos una relación de proporción molar:
 2 moles de H₂O se forman a partir de 2 moles de H₂
 Por lo tanto, si tenemos 4 moles de H₂, se pueden formar 4 moles de H₂O.
2. Para balancear la ecuación química: C₄H₁₀ + O₂ → 4CO₂ + 5H₂O
 Ahora podemos determinar cuántos moles de dióxido de carbono (CO₂) se pueden obtener a partir de 3 moles de butano (C₄H₁₀):
 Según la ecuación balanceada, 1 mol de C₄H₁₀ produce 4 moles de CO₂
 Entonces, si tenemos 3 moles de C₄H₁₀, se pueden obtener 3 moles × 4 moles/mol = 12 moles de CO₂.
3. Para determinar el reactivo limitante y la cantidad de Fe₂O₃ formado, necesitamos calcular las moles de Fe y O₂ utilizando sus masas molares.
 Masa molar de Fe = 55.85 g/mol
 Masa molar de O₂ = 32.00 g/mol
 a) Moles de Fe:
 Moles = Masa / Masa molar
 Moles de Fe = 25 g / 55.85 g/mol ≈ 0.447 moles
 b) Moles de O₂:
 Moles = Masa / Masa molar
 Moles de O₂ = 50 g / 32.00 g/mol ≈ 1.563 moles
 Según la ecuación balanceada: 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃
 La proporción estequiométrica es 4:3 entre Fe y O₂.
 Para el Fe, tenemos 0.447 moles.
 Para el O₂, según la relación de proporción, necesitamos (0.447 moles) × (3 moles/4 moles) = 0.33525 moles.
 Como los moles de O₂ (0.33525 moles) son menores que los moles de O₂ disponibles (1.563 moles), el O₂ es el reactivo limitante.
 Ahora, calculamos los moles de Fe₂O₃ formados utilizando la proporción estequiométrica:
 4 moles de Fe₂O₃ se forman a partir de 4 moles de Fe.
 Entonces, si tenemos 0.447 moles de Fe, se pueden formar (0.447 moles) × (4 moles/4 moles) = 0.447 moles de Fe₂O₃.
 Por lo tanto, el reactivo limitante es el O₂ y se formarán 0.447 moles de Fe₂O₃.
4. Para balancear la ecuación química: 2Al + 6HCl → 2Al Cl₃ + 3H₂
 Ahora, podemos determinar cuántos moles de cloruro de aluminio (AlCl₃) se pueden obtener a partir de 5 moles de ácido clorhídrico (HCl):
 Según la ecuación balanceada, 2 moles de AlCl₃ se forman a partir de 6 moles de HCl.
 Entonces, si tenemos 5 moles de HCl, podemos calcular los moles de AlCl₃ de la siguiente manera:
 Moles de AlCl₃ = (5 moles HCl) × (2 moles AlCl₃ / 6 moles HCl) = 1.667 moles de AlCl₃
 Por lo tanto, se pueden obtener 1.667 moles de AlCl₃ a partir de 5 moles de HCl.