Guía n4 Química II Medio

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COLEGIO SAN JOSÉ PUERTO MONTT 
UNIDAD TÉCNICO PEDAGÓGICA 
GUÍA DE APRENDIZAJE Nº4 
 
ASIGNATURA: 
 
Química 
DOCENTE: 
 
Daniel Altamirano 
NIVEL: 
 
II° Medio 
 
UNIDAD TEMA 
Unidad 0. Estequiometría 
 
Cálculo basado en ecuaciones químicas 
 
ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE: 
Determinar cantidades de reactivos sin reaccionar y cantidad de productos que se forman 
En una reacción química a partir de cantidades específicas de reactivos. 
 
INSTRUCCIONES: 
Lee atentamente la siguiente guía y responde según lo aprendido, recuerda que frente a 
cualquier duda puedes escribir a quimicasanjose2020@gmail.com 
 
 
RELACIONES ESTEQUIOMÉTRICAS 
 
El reactivo limitante de una reacción química es fundamental para 
determinar el rendimiento de una reacción, ya que este reactivo nos dice cuál es la 
cantidad máxima de producto que se puede obtener. Si existe un reactivo limitante 
también habrá un reactivo en exceso, este queda sin reaccionar ya que no queda 
del otro reactivo para que este siga formando más producto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
COLEGIO SAN JOSÉ PUERTO MONTT 
UNIDAD TÉCNICO PEDAGÓGICA 
 
Ejercicio resuelto: 
 
La reacción de combustión del propano,es la siguiente: 
 
 C3H8 (g) + 5 O2 → 3 CO2 (g) + 4 H2O (g) 
 
 
Si se hacen reaccionar 3 moles de C3H8 con 20 moles de O2. 
1) ¿Cuál de los dos será el reactivo limitante? 
2) ¿Cuántos moles del reactivo en exceso quedan sin reaccionar? 
 
 
 C3H8 (g) + 5 O2 → 3 CO2 (g) + 4 H2O (g) 
 1 mol 5 mol 3 mol 4 mol 
 44,0 g 5(32,0 g) 3(44,0 g) 4(18,0 g) 
 
 
 
Según la ecuación: C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O 
 
 
CH 4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 
 
En otras palabras si trabajamos con moles la reacción se leería: 
1 mol g de C3H8 + 5 mol de O2 → 3 mol de CO2 + 4 mol de H2O 
 
 
Ecuación balanceada estequiométricamente. 
 
Luego analizamos cada uno de los reactivos y vemos con cuál de ellos 
obtenemos la menor cantidad de producto. Para esto hay que considerar un solo 
producto y trabajar con él hasta el final del problema. Escogeremos adrede el H2O, 
pero también podríamos haberlo hecho con el CO2. Luego analizamos cada uno 
de los reactivos (C3H8 y O2) 
 
La ecuación balanceada nos dice que: 
 
 
1 mol g de C3H8 + 5 mol de O2 → 3 mol de CO2 + 4 mol de H2O 
 
 
 
 
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UNIDAD TÉCNICO PEDAGÓGICA 
1 mol de C3H8 forman 4 mol de H2O, y deseamos saber cuántos moles de H2O 
se formarán a partir de 3 mol de C3H8 (pregunta inicial) 
 
Regla de 3, 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ahora haremos lo mismo pero con el otro reactivo, note que la ecuación 
balanceada no cambia y sólo sacamos la información de ella para realizar una 
regla de 3 
 
La ecuación balanceada nos dice que: 
 
 
1 mol g de C3H8 + 5 mol de O2 → 3 mol de CO2 + 4 mol de H2O 
 
 
 
5 mol de O2 forman 4 mol de H2O y deseamos saber cuántos “moles” de H2O 
se formarán a partir de 20 mol de O2 (pregunta inicial) 
 
Regla de 3, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
En resumen acabamos de determinar que : 
 
Con 3 mol de C3H8 se pueden 12 mol de H2O y 
Con 20 mol de O2 se pueden formar 16 mol de H2O 
 
 
Por lo tanto el reactivo limitante de la reacción son los 3 mol de C3H8 y sólo 
se pueden obtener de esa reacción 12 mol de H2O como máximo. 
 
 
 Para el CH4 
Estequiometria: 1 mol de C3H8 → 4 mol H2O 
Enunciado (pregunta): 3 mol deC3H8 → X mol H2O 
 
Se obtienen: 12 mol de H2O 
 Para el O2 
Estequiometria: 5 mol O2 → 4 mol H20 
Enunciado (pregunta): 20 mol O2 → X mol H2O 
 
Se obtienen: 16 mol de H20 
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UNIDAD TÉCNICO PEDAGÓGICA 
 
DETERMINAR CUÁNTO REACTIVO EN EXCESO QUEDA SIN REACCIONAR. 
 
 
 En la reacción que estudiamos, cambiaremos el foco y ya no 
relacionaremos un reactivo con un determinado producto sino que relacionaremos 
ambos reactivos y nos olvidaremos de los productos. 
 
 
1 mol g de C3H8 + 5 mol de O2 → 3 mol de CO2 + 4 mol de H2O 
 
 
1 mol de de C3H8 reacciona completamente con 5 mol de O2, y ahora deseamos 
saber cuánto O2 (reactivo en exceso) se necesita para que reaccione todo el 
reactivo limitante ( 3,0 mol de C3H8) 
 
Regla de 3: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Si inicialmente disponía de 20 mol de O2, y para que reaccione todo el reactivo 
limitante requirió 15 mol de O2, sólo queda hacer la resta 
 
Quedan 5 mol de O2, sin reaccionar. 
 
 
EJERCICIO. Sea la reacción de síntesis de la 
urea: 2 NH3 + CO2 → (NH2)2CO + H2O 
 
Si tenemos 500 g de NH3 y 1000 g de CO2 calcular la cantidad de urea ((NH2)2CO) 
 producida y la cantidad de reactivo en exceso que queda sin reaccionar. 
 
2 NH3 + CO2 → (NH2)2CO + H2O 
2 mol + 1 mol → 1 mol + 1 mol 
2(17 g) + 44 g → 60 g + 18 g 
 
 
 
 
Resp: Se producen 882,35 gramos de urea ((NH2)2CO2) y quedan 353 g de CO2 sin reaccionar. 
 Para el O2 
Estequiometria: 1 mol C3H8 → 5 mol O2 
Enunciado (pregunta): 3 mol C3H8 → x mol O2 
 
Se requieren: 15 mol de O2