Trabajo académico de química: estequiometría, reactivo limitante y porcentaje de rendimiento.

1. ESTEQUIOMETRÍA, REACTIVO LÍMITE Y PORCENTAJE DE RENDIMIENTO.
NICOL VANESSA ARTEAGA BOCANEGRA.
DOCENTE: DIANA FERNANDA JARAMILLO.
GRADO: 10-2
INSTITUCIÓN EDUCATIVA “EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN”
IBAGUÉ.
TOLIMA.

2. Índice:
1. Introducción.
2. Objetivos.
3. Procedimiento.
4. Marco teórico.
4.1 Estequiometría.
4.2 Reactivo límite.
4.3 Porcentaje de rendimiento.
5. Ejercicios interactivos.

3. Introducción:
Conocemos las reacciones químicas como la unión o interacción de dos elementos
o compuestos que dan origen a una nueva sustancia. El proceso ocurre tras un
intercambio de átomos y propiedades de los reactivos, que una vez transferidos a
los productos, se dice que se ha completado la reacción.
Dichos procesos, pueden ser evaluados y
analizados teniendo en cuenta diferentes
aspectos, que llevan a generar
conclusiones para describirlos e incluso,
generalizar con respecto a otras
reacciones de similares características.
Estos análisis, pueden hacerse de forma
empírico-manual o científica-práctica,
puesto que hay algunos que mediante un
simple proceso matemático manual se
puede llegar a los resultados que se
necesitan; mientras que otros no se
pueden desarrollar de otra forma que no
sea una experiencia de laboratorio real.
Es así, como se lleva a cabo el estudio de las reacciones comprendiendo el
comportamiento de las mismas y analizando los resultados que ocasionó este; y
aparecen tres importantes procesos de evaluación de la reacción: estequiometria,
reactivo límite y el porcentaje de rendimiento.

4. Objetivos:
 Comprender los conceptos de estequiometria, reactivo límite y porcentaje de
rendimiento.
 Comprender y aplicar los procedimientos necesarios para resolver
situaciones problema de los temas mencionados.
 Identificar los ejercicios o situaciones problema de estos temas.
 Interpretar los datos e información referente a los temas.

5. Procedimiento:
Posteriormente a las orientaciones sobre los temas, se procedió a acceder a un
laboratorio virtual para desarrollar ejercicios interactivos de aplicación de los temas.
Los 10 ejercicios constaban de un enunciado, la ecuación de la reacción y cuatro
opciones de respuesta.
Luego de resolver y seleccionar las respuestas, se daba click en “Enviar” y se
podían ver los resultados obtenidos, los errores y las respuestas correctas.

6. Estequiometria.
Es el cálculo y análisis de las relaciones
cuantitativas entre reactivos y productos durante y
después de la reacción.
Las reacciones son una modificación de los
enlaces de los átomos de los reactivos para dar
origen a los productos, y esto se produce por
desplazamiento de los electrones, pero, aunque
se altere su orden y composición, ellos se
conservan, cumpliéndose así la ley de la
conservación de las masas.
Balanceo de ecuaciones.
Para aplicar estequiometria, es necesario que la ecuación química se encuentre
balanceada. Se dice que una ecuación se encuentra balanceada cuando se puede
apreciar que lo mismo que empieza (reactivos) es lo mismo que termina (productos),
cumpliendo con la ley de la conservación de las masas aplicada en este caso a la
conservación de los átomos y las cargas.
Para cumplir esto, muchas veces es necesario emplear los coeficientes numéricos
estequiométricos, los cuales se ponen delante del elemento o compuesto cuando
se requiera (tomándose como átomos, moléculas, moles o iones) para que la
proporción de lo que reacciona sea lo mismo que lo que se produce.
Ejemplo: Balancear la siguiente ecuación:
Se hace un conteo de la cantidad de cada elemento presente a ambos lados de la
ecuación:
C = 1-1
H = 4-2
O = 2-3

7. Al identificar que elementos deben ser balanceados, se procede a poner los
coeficientes donde se requiera. (Cabe destacar, que el balanceo de la ecuación se
puede hacer por método de ensayo-error o por oxidorreducción)
𝐶𝐻4 + 2𝑂2−−−−→ 𝐶𝑂2 + 2𝐻2 𝑂
Los coeficientes numéricos colocados delante del elemento o compuesto,
multiplican a los subíndices que ya estaban establecidos. Teniendo en cuenta esto,
se hace el conteo de rectificación.
C= 1-1
H= 4-4
O= 4-4
Aplicación de estequiometria.
Los cálculos estequiométricos pueden aplicarse en cuatro casos:
 Cálculo mol a masa.
 Cálculo masa a mol.
 Cálculo mol a mol.
 Cálculo masa a masa.
Nota: En todos los casos se debe aplicar factor molar.
Cálculo mol a masa.
Calcula la masa de oxígeno producida a partir de 0,25 moles de 𝐾𝐶𝑙𝑂3
2𝐾𝐶𝑙𝑂3 − −→ 2𝐾𝐶𝑙 + 3𝑂2
Comienzo conversión a partir del dato dado, aplicando factor molar (comparar las
moles del reactivo con las moles del producto que se está buscando)
0,25 moles. X masa.

8. 0,25 mol 𝐾𝐶𝑙𝑂3 x
3 𝑚𝑜𝑙 𝑂2
2 𝑚𝑜𝑙 𝐾𝐶𝑙𝑂3
Como el dato es pedido en gramos, se debe continuar comparando cuánto pesa en
gramos una mol del elemento que se está buscando, ubicando los datos de manera
que se puedan cancelar las unidades que no se necesitan al momento de operar.
O= 16 g x 2= 32 g
0,25 mol 𝐾𝐶𝑙𝑂3 x
3 𝑚𝑜𝑙 𝑂2
2 𝑚𝑜𝑙 𝐾𝐶𝑙𝑂3
x
32 𝑔 𝑂2
1 𝑚𝑜𝑙 𝑂2
= 12 g 𝑂2
Cálculo masa a mol.
Por hidratación de 24 g de 𝑃𝐶𝑙3, ¿cuántos moles de HCl se recogen?
𝑃𝐶𝑙3 + 3𝐻2 𝑂 − −→ 𝐻3 𝑃𝑂3 + 3𝐻𝐶𝑙
P 31 g x 1= 31 g
Cl  35,5 g x 3= 106, 5 g
24 g 𝑃𝐶𝑙3 x
1 𝑚𝑜𝑙 𝑃𝐶𝑙3
137,5 𝑔 𝑃𝐶𝑙3
x
3 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝐶𝑙
1 𝑚𝑜𝑙 𝑃𝐶𝑙3
= 0,52 mol HCl
Cálculo mol a mol.
¿Cuántos moles de nitrógeno son necesarias para hacer reaccionar con 0,36 moles
de hidrógeno en la producción de amoniaco?
𝑁2 + 3𝐻2 −→ 2𝑁𝐻3
24 g X mol
137,5 g
X mol
mmm
mmm
mmaa
mmm
mm
0,36 mol

9. 0,36 𝑚𝑜𝑙 𝐻2 𝑋
1 𝑚𝑜𝑙 𝑁2
3 𝑚𝑜𝑙 𝐻2
= 0,12 mol 𝑁2
Cálculo masa a masa.
Determinar la masa en gramos de 𝑆𝑂3 que se producen cuando se tratan 50 g de
𝑂2 con exceso de 𝑆𝑂2 .
2𝑆𝑂2 + 𝑂2  2𝑆𝑂3
50 𝑔 𝑂2 𝑋
1 𝑚𝑜𝑙 𝑂2
32 𝑔 𝑂2
𝑋
2 𝑚𝑜𝑙 𝑆𝑂3
1 𝑚𝑜𝑙 𝑂2
𝑋
80 𝑔 𝑆𝑂3
1 𝑚𝑜𝑙 𝑆𝑂3
= 250 𝑔 𝑆𝑂3
50 g X g

10. Reactivo límite.
Cuando una se reacción se detiene porque alguno de los reactivos se ha acabado,
se dice que este es el reactivo limitante de la ecuación.
La determinación del reactivo limitante se realiza mediante cálculos
estequiométricos, y permite saber la cantidad límite de producto obtenido.
Ejemplo:
Haces reaccionar 21,3 g de nitrato de plata con 33,5 g de cloruro de aluminio para
preparar cloruro de plata y nitrato de aluminio. ¿Cuál es el reactivo limitante y
cuántos gramos de cloruro de plata se producen?
3𝐴𝑔𝑁𝑂3 + 𝐴𝑙𝐶𝑙3 − −→ 3𝐴𝑔𝐶𝑙 + 𝐴𝑙(𝑁𝑂3) 3
Pesos atómicos:
Ag: 107, 8 g
Al: 27 g
Cl: 35,4 g
N: 14 g
O: 16 g
21,3 𝑔 𝐴𝑔𝑁𝑂3 𝑋
1 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑔𝑁𝑂3
169,8 𝑔 𝐴𝑔𝑁𝑂3
𝑋
3 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑔𝐶𝑙
3 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑔𝑁𝑂3
𝑋
143,2 𝑔 𝐴𝑔𝐶𝑙
1 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑔𝐶𝑙
= 18 𝑔 𝐴𝑔𝐶𝑙
33, 5 𝑔 𝐴𝑙𝐶𝑙3 𝑋
1 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑙𝐶𝑙3
133,2 𝑔 𝐴𝑙𝐶𝑙3
𝑋
3 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑔𝐶𝑙
1 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑙𝐶𝑙3
𝑋
143,2 𝑔 𝐴𝑔𝐶𝑙
1 𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑔𝐶𝑙
= 108,04 𝑔 𝐴𝑔𝐶𝑙
Reactivo límite: 𝐴𝑔𝑁𝑂 𝟑
Cantidad de producto: 18 g AgCl
21,3 g 33,5 g X g

11. Porcentaje de rendimiento.
La eficacia o rendimiento de una reacción de
acuerdo con el producto obtenido y en términos
porcentuales se denominará porcentaje de
rendimiento.
El porcentaje de rendimiento de una reacción
quedará determinado por la relación el producto
real de lo obtenido en la reacción (producto real)
y el producto que se esperaría obtener si se
acabara totalmente el reactivo limitante (producto
teórico) multiplicada por el 100% (máximo
rendimiento).
A partir del reactivo limitante, se halla el producto
teórico de la reacción mediante cálculos
estequiométricos.
El producto teórico siempre deberá ser mayor al producto real.
Ejemplo:
La reacción de 6,8 g de H2S con exceso de SO2, produce 8,2 g de S. ¿Cuál es el
rendimiento?
2𝐻2 𝑆 + 𝑆𝑂2 − −→ 3𝑆 + 2𝐻2 𝑂
%Rendimiento=
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 𝑟𝑒𝑎𝑙
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜
𝑋 100%
Pesos atómicos
H= 1 g
O= 16 g
S= 32 g
6,8 g 8,2 g

12. 6,8 𝑔 𝐻2 𝑆 𝑋
1 𝑚𝑜𝑙 𝐻2 𝑆
34 𝑔 𝐻2 𝑆
𝑋
3 𝑚𝑜𝑙 𝑆
2 𝑚𝑜𝑙 𝐻2 𝑆
𝑋
32 𝑔 𝑆
1 𝑚𝑜𝑙 𝑆
= 9,6 𝑔 𝑆
%Rendimiento:
8,2 𝑔 𝑆
9,6 𝑔 𝑆
𝑋 100% = 85,41%

13. Ejercicios interactivos.

16. Resultados y correcciones:

18. Webgrafía:
https://www.google.com.co/search?biw=1366&bih=662&tbm=isch&sa=1&q=quimic
a+animada&oq=quimica+animada&gs_l=psy-
ab.3...996.5840.0.6011.0.0.0.0.0.0.0.0..0.0....0...1.1.64.psy-
ab..0.0.0.YFFOn5WYOqA#imgrc=7M2Kd51HwJg6ZM:
http://e-
ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/1000/1168/html/31_ejercici
os_con_reactivo_limitante.html
http://www.eis.uva.es/~qgintro/esteq/tutorial-04.html
http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Estequiometria.html
http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/ocw/mod/page/view.php?id=249
http://www.quimicas.net/2015/10/ejemplos-de-reactivo-limitante.html