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PREUNIVERSITARIO PREUCV DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICA ESTEQUIOMETRÍA I 141 QUÍMICA– CLASE 5 Eje Temático: La Materia y sus Transformaciones Área Temática: Reacciones Químicas y Estequiometría Tareas: Reconocer - Aplicar - Distinguir - Reflexionar Estequiometría I En química, la estequiometría (del griego "stoicheion” (elemento) y "métrón” (medida) es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre reactivos y productos en el transcurso de una reacción química. La estequiometría es una herramienta indispensable en la química. Problemas tan diversos como, por ejemplo, la medición de la concentración de ozono en la atmósfera, la determinación del rendimiento potencial de oro a partir de una mina y la evaluación de diferentes procesos para convertir el carbón en combustibles gaseosos, comprenden aspectos de estequiometría. El primero que enunció los principios de la estequiometría fue JeremiasBenjamin Richter (1762-1807), en 1792, quien escribió: La estequiometría es la ciencia que mide las proporciones cuantitativas o relaciones de masa en la que los elementos químicos que están implicados. En una reacción química se observa una modificación de las sustancias presentes: los reactivos se modifican para dar lugar a los productos. A escala microscópica, la reacción química es una modificación de los enlaces entre átomos, por desplazamientos de electrones: unos enlaces se rompen y otros se forman, pero los átomos implicados se conservan. Esto es lo que llamamos la ley de conservación de la materia (masa) que implica las dos leyes siguientes: 1.- La conservación del número de átomos de cada elemento químico 2.- La conservación de la carga total 3.- La conservación total de la masa Las relaciones estequiométricas entre las cantidades de reactivos consumidos y productos formados dependen directamente de estas leyes de conservación, y están determinadas por la ecuación (ajustada) de la reacción. https://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Reacciones_quimicas.htm https://www.profesorenlinea.cl/fisica/Materia1.htm PREUNIVERSITARIO PREUCV DEPARTAMENTO DE CIENCIAS LA MATERIA Y SUS TRANSFORMACIONES ESTEQUIOMETRÍA I Guía de Destrezas Q – 5: Estequiometría I 142 QUÍMICA– CLASE 5 Las leyes ponderales son un conjunto de leyes que tienen como objetivo el estudio de las masas de las sustancias. Diferencia entre un índice y un coeficiente estequiométrico. El número de átomos de cada tipo se obtiene multiplicando el coeficiente por el subíndice asociado a cada elemento. PREUNIVERSITARIO PREUCV DEPARTAMENTO DE CIENCIAS LA MATERIA Y SUS TRANSFORMACIONES ESTEQUIOMETRÍA I Guía de Destrezas Q – 5: Estequiometría I 143 QUÍMICA – CLASE 5 Balance de ecuaciones Método algebraico Método tanteo PREUNIVERSITARIO PREUCV DEPARTAMENTO DE CIENCIAS LA MATERIA Y SUS TRANSFORMACIONES ESTEQUIOMETRÍA I Guía de Destrezas Q – 5: Estequiometría I 144 QUÍMICA– CLASE 5 Masa atómica y molecular PREUNIVERSITARIO PREUCV DEPARTAMENTO DE CIENCIAS LA MATERIA Y SUS TRANSFORMACIONES ESTEQUIOMETRÍA I Guía de Destrezas Q – 5: Estequiometría I 145 QUÍMICA – CLASE 5 FORMULA EMPIRICA Y MOLECULAR PREUNIVERSITARIO PREUCV DEPARTAMENTO DE CIENCIAS LA MATERIA Y SUS TRANSFORMACIONES ESTEQUIOMETRÍA I Guía de Destrezas Q – 5: Estequiometría I 146 QUÍMICA– CLASE 5 C o m p o s i c i ó n P o r c e n t u a l F o r m u l a E m p í r i c a F o r m u l a M o l e c u l a r PREUNIVERSITARIO PREUCV DEPARTAMENTO DE CIENCIAS LA MATERIA Y SUS TRANSFORMACIONES ESTEQUIOMETRÍA I Guía de Destrezas Q – 5: Estequiometría I 147 QUÍMICA – CLASE 5 1. La ley de conservación de la materia plantea que: A) La materia no se crea ni se transforma, solo se destruye. B) La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. C) La masa no se crea ni se destruye, solo se transforma. D) La energía no se crea ni se destruye, solo se transforme. E) La energía no se crea ni se transforma, solo se destruye. 2. En las siguientes figuras se muestran los estados iniciales y finales de una reacción química. Al respecto, es correcto afirmar que corresponde a una representación de la ley de: A) Proporciones definidas. B) Proporciones múltiples. C) Conservación de las masas. D) Combinación química. E) Estequiometría. 3. El estaño (Sn) forma dos óxidos fuertes cuando se encuentra en presencia de oxígeno: SnO y SnO2. Al combinar la misma masa de Sn en ambos compuestos, la masa de oxígeno varía en proporción de masa igual a 1:2. Al respecto ¿qué ley ponderal se puede comprobar con estos datos? A) La ley de la composición constante. B) La ley de las proporciones múltiples. C) La ley de los volúmenes de combinación. D) La ley de la conservación de la masa. E) La ley de las proporciones definidas. 4. Para la siguiente reacción: Se afirma que: I. La masa de los reactantes es igual a la masa de los productos. II. La cantidad de moléculas de los reactantes es igual a la de los productos. III. Los enlaces de los reactivos son iguales a los enlaces de los productos. Es (son) correcta (s): A) Solo I. B) Solo II. C) Solo III. D) I y II. E) I, II y III. 5. Los factores estequiométricos de la siguiente reacción: Fe(OH)3Fe + O2 + H2O Son: A) 4-4-2-6 B) 4-4-3-6 C) 6-5-3-4 D) 3-4-2-5 E) 6-1-4-3 6. Los factores estequiométricos de la siguiente reacción: CO2 + H2O C7H8O2 + O2 Son: A) 6-4-1-8 B) 4-6-1-8 C) 7-4-1-8 D) 7-5-8-2 E) 7-6-1-5 PREUNIVERSITARIO PREUCV DEPARTAMENTO DE CIENCIAS LA MATERIA Y SUS TRANSFORMACIONES ESTEQUIOMETRÍA I Guía de Destrezas Q – 5: Estequiometría I 148 QUÍMICA– CLASE 5 7. Una muestra (A) contiene 2.0g de carbono y 2.66g de oxígeno. Otra muestra (B) contiene 2.0g de carbono y 5.32g de oxígeno. ¿Cuál de los enunciados es verdadero? A) La muestra A y B son el mismo compuesto. B) Las muestras son de compuestos diferentes que contienen los mismos elementos. C) La información respalda la ley de las proporciones definidas o constantes. D) La información ilustra la ley de las proporciones múltiples. E) La información refleja una violación de la ley de la conservación de la masa. 8. 25 gramos de un compuesto contiene 0,17 mol de átomos de potasio, 0,17 mol de átomos de cromo (masa molar = 52 g/mol) y 0,60 mol de átomos de oxígeno. Según estos datos, la fórmula empírica de este compuesto es: A) KCrO4 B) KCrO7 C) K2Cr2O4 D) K2Cr2O7 E) K3Cr3O14 Utilice los siguientes datos para contestar las preguntas 9 y 10. “El análisis de cierto compuesto, cuya masa molar es de 180 g/mol, revela que su composición porcentual es de 40% de C, 6,67 % de H y 53,33% de O” 9. ¿Cuál es la fórmula empírica del compuesto? A) CH2O B) C2HO C) CHO2 D) C3H2O E) CH2O3 10. ¿Cuál es la fórmula molecular del compuesto? A) C2H2O2 B) C4H2O4 C) C6H12O6 D) C2H4O6 E) C3H6O3 11. Se tiene la siguiente reacción química: Cr2O3 + Si Cr + SiO2 ¿Cuántos moles de Si reaccionan con 5 moles de Cr2O3? (MM Cr = 52 g/mol ; Mn Si = 28 g/mol). A) 0,0048 B) 1,350 C) 3,300 D) 5,000 E) 7,500 12. En un horno se produce lasiguiente reacción: Bi2S3 + O2 Bi2O3 + SO2 ¿Cuál es la masa de dióxido de azufre que se obtiene al hacer reaccionar 1Kg de Bi2S3? (Mm Bi = 209 g/mol ; Mm S = 32 g/mol). A) 0,002 B) 0,006 C) 0,370 D) 3,000 E) 2,200 13. El amoniaco se descompone de la siguiente forma: NH3 N2 + H2 ¿Cuántos moles de hidrógeno se desprenden en la descomposición de 68 g de amoniaco? (MM N = 14 g/mol). A) 2,7 B) 4,0 C) 6,0 D) 68,0 E) 102,0 14. A partir de la ecuación: C + O2 CO2 ¿Cuántos gramos de oxígeno son necesarios para reaccionar con 10 g de carbono? A) 0,83 B) 1,66 C) 10,00 D) 13,30 E) 26,60 PREUNIVERSITARIO PREUCV DEPARTAMENTO DE CIENCIAS LA MATERIA Y SUS TRANSFORMACIONES ESTEQUIOMETRÍA I Guía de Destrezas Q – 5: Estequiometría I 149 QUÍMICA – CLASE 5 15. ¿Cuántas moléculas de H2SO4 hay en 5 moles de este compuesto? A) 35 moléculas B) 175 moléculas C) 3,01 x 1023 D) 4,21 x 1024 E) 1,05 x 1026 16. ¿Cuántos gramos de H2O hay en 3,011 x 10 23 moléculas de agua? A) 0,5 B) 1,5 C) 3 D) 9 E) 27 17. ¿Cuántos moles y moléculas hay en 25 g de NH3 respectivamente? A) 0,68 / 8,8 x 1023 B) 0,68 / 4,09 x 1023 C) 6,25 / 3,76 x 1024 D) 1,47 / 8,8 x 1023 E) 1,47 / 4,09 x 1023 18. El renio (Re) forma dos compuestos fluorados. En uno de ellos (compuesto A) se observó que 1,000 g de Re produce 1,407 g de A. En el segundo caso (compuesto B) el análisis químico determinó que contenía 33,7% de flúor. ¿Cuál es la proporción en que se encuentran las masas de flúor en el compuesto A con respecto al compuesto B? A) 2:3 B) 4:5 C) 5:4 D) 24:1 E) 1:24 19. Una muestra de 100. g de óxido de mercurio (II) contiene 92.6g de mercurio y 7.40 g de oxígeno. ¿Cuánto oxigeno se encuentra en otra muestra del mismo compuesto que contiene 150. g de mercurio? A) 12 gramos B) 12,5 gramos C) 57,4 gramos D) 61,7 gramos E) 142,6 gramos 20. La siguiente tabla muestra la combinación de los elementos X y Z para formar el compuesto XZ, en cuatro reacciones diferentes (I, II, III y IV), según la masa de los reactantes: Reacción Masa de X (g) Masa de Z (g) I 6,0 2,4 II 8,0 4,0 III 12,0 4,8 IV 24,0 4,8 Al respecto, ¿en qué par de reacciones la combinación de los elementos cumple con la ley de las proporciones definidas? A) I y II. B) I y III. C) I y IV. D) II y III. E) III y IV. PREUNIVERSITARIO PREUCV DEPARTAMENTO DE CIENCIAS LA MATERIA Y SUS TRANSFORMACIONES ESTEQUIOMETRÍA I Guía de Destrezas Q – 5: Estequiometría I 150 QUÍMICA– CLASE 5
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