Estequiometría II: Cálculo de masas y volúmenes

​​Cálculos estequiométricos con masas

Consiste en calcular la masa de las sustancias de una reacción a partir de las masas de otras sustancias de la reacción. 

PROCEDIMIENTO 

Para conocer el dato de la masa de una sustancia B a través de la masa conocida de A, se siguen los siguientes pasos:

Ejemplo 

Calcula la cantidad de $$Fe_2O_3$$ que se forma cuando reaccionan $$224 \ g$$ de hierro con oxígeno en exceso.

$$2 Fe + \cfrac 3 2 O_2 \rightarrow Fe_2O_3$$

​$$\rm 224 \ g \ de \ Fe \cdot \cfrac {1 \ mol \ Fe }{56 \ g \ Fe}= 4 \ mol \ Fe \implies 4 \ mol \ Fe \cdot \cfrac {1 \ mol \ Fe_2O_3}{2 mol \ Fe} \newline =$$

​$$\rm 2 \ mol \ Fe_2O_3 \implies 2 \ mol \ Fe_2O_3 \cdot \cfrac {160 \ g \ Fe_2O_3}{1 \ mol \ Fe_2O_3}= \underline {320 \ g \ Fe_2O_3 }$$​​

Cálculos en disolución 

Consiste en calcular el número de moles a partir de la concentración y volumen de una disolución. 

PROCEDIMIENTO 

Para calcular la masa de una sustancia B a partir de una concentración de una sustancia A, se siguen los siguientes pasos:

Ejemplo 

Calcula la cantidad de moles de  $$NaCl$$ que contienen $$200 \ mL$$ de disolución de sal común de concentración $$15 \ g/L$$.

​$$\rm 0,2 \ L \ disolución \cdot \cfrac {15 \ g \ NaCl}{1 \ L \ disolución} \cdot \cfrac {1 mol \ NaCl}{58,44 \ g \ NaCl}= \underline {0,05 \ mol \ NaCl}$$

Cálculos con volúmenes 

En condiciones de presión y temperatura constantes, las relaciones entre volúmenes y moles de las sustancias gaseosas son las mismas. 

Procedimiento 

Para calcular el volumen obtenido de una sustancia B a partir de un volumen conocido de una sustancia A, se siguen los siguientes pasos:

Recuerda que: Un mol de gas ocupa $$\rm 22,4 \ L$$ cuando $$\rm p=0\ atm$$ y $$Tª= 0\rm ºC$$​​

Ejemplo 

Calcula el volumen de amoniaco que se obtiene con $$70 \ L$$ de nitrógeno a $$1 \ atm$$ y $$0ºC$$.

$$N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3$$

​$$\rm 70 \ L \ N_2 \cdot \cfrac {1 \ mol \ N_2}{22,4 \ g \ N_2}\cdot \cfrac {2 \ mol \ NH_3}{1 \ mol\ N_2}\cdot \cfrac {22,4 \ L \ NH_3}{1 \ mol \ Nh_3}= \underline{140 \ L \ NH_3}$$

Cálculos con masa y volúmenes

Cuando las sustancias de una reacción participan en estados diferentes, los volúmenes sustancias gaseosas y masas de sustancias sólidas o líquidas se pueden relacionar. 

PROCEDIMIENTO 

Para calcular el volumen de una sustancia B a partir de la masa conocida de una sustancia A, se siguen los siguientes pasos:

​​

Ejemplo 

Calcula el volumen de hidrógeno que se obtiene con $$163\ g$$ de ácido clorhídrico a $$1 \ atm$$ y $$0ºC$$.

$$Mg (s) + 2HCl (aq) \rightarrow MgCl_2 (aq) + H_2 (g)$$

​$$\rm 163 \ g \ HCl \cdot \cfrac {1 \ mol \ HCl}{36,5\ g \ HCl}\cdot \cfrac {2 \ mol \ H_2}{1 \ mol\ HCl}\cdot \cfrac {22,4 \ L \ H_2}{1 \ mol \ H_2}= \underline{50\ L \ H_2}$$