Tutorial de estequiometria. Un ejercicio resuelto.

1. Estequiometría
UN EJERCICIO RESUELTO

2. Enunciado
El ácido sulfhídrico (H2S) se puede obtener a partir
de la siguiente reacción:
FeS (s) + HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
 ¿Cuánto FeS se ha de utilizar para obtener 100 g de H2S?
 ¿Cuánto HCl es necesario para obtener dicha cantidad?
Datos: Masas atómicas Fe = 55,85 ; S = 32 ;H = 1 ;Cl=35,5

3. 1. Ajuste de la reacción
Ajustar la reacción es conseguir que haya el mismo
número de átomos en los reactivos y en los
productos.
FeS (s) + HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
En la reacción hay distinto número de atómos de H y
de Cl a uno y otro lado.
FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
1 mol de FeS y 2 moles de HCl reaccionan
para producir
1 mol de FeCl2 y 1 mol de H2S

4. 2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?
FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
Tenemos 100 g de H2S 100g
Como la relación (ajuste) está en moles,
pasamos los 100 g a moles
n = m/Mm

5. 2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?
FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
100g
Tenemos 100 g de H2S
Como la relación (ajuste) está en moles,
pasamos los 100 g a moles
n = m/Mm
Recuerda
Mm es la masa de un mol, la suma de las
masas atómicas de los átomos que
forman la molécula.
Mm(H2S)=2·1+32=34 g

6. 2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?
FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
100g
n=100/34
n=2,941 moles

7. 2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?
FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
100g
n=100/34
n=2,941 moles
Recuerda (del ajuste)
1:1
1 mol de FeS produce 1 mol de H2S
luego
2,941 moles de FeS producen 2,941 moles de H2S

8. 2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?
FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
100g
n=100/34
1:1
n=2,941 moles n=2,941 moles

9. 2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?
FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
100g
n=100/34
n=2,941 moles
m=2,941·87,85
m=258,4 g
n=2,941 moles
1:1
Para dar el resultado en gramos volvemos a recordar
el concepto de mol: m = n·Mm
¡Ojo! Mm(FeS)=55,85+32=87,85g

10. 3. ¿Cuánto HCl para obtener dicha cantidad?
FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
100g
n=100/34
n=2,941 moles
Obviamente, para calcular el segundo apartado
partimos de 2,941 moles de H2S que son los 100 g
que el enunciado dice que tenemos

11. 3. ¿Cuánto HCl para obtener dicha cantidad?
FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
100g
n=100/34
n=2,941 moles
Recuerda (del ajuste)
2:1
2 moles de HCl produce 1 mol de H2S
luego
2,941 moles de FeS producen 5,882 moles de H2S
(5,882 = 2,941 ·2 / 1 ya que la relación es 2:1)

12. 3. ¿Cuánto HCl para obtener dicha cantidad?
FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
100g
n=100/34
n=2,941 moles
2:1
n=5,882 moles

13. 3. ¿Cuánto HCl para obtener dicha cantidad?
FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
100g
n=100/34
n=2,941 moles
m=5,882·36,5
m=214,7 g
2:1
n=5,882 moles
Para dar el resultado en gramos volvemos a recordar
el concepto de mol: m = n · Mm
¡Ojo! Mm(HCl)=1+35,5=36,5

14. 4. Para rematar
FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
Para rematar podemos calcular la masa de FeCl2 que
se produce al producir los 100 g de H2S y así
podremos comprobar que la ley de Lavoisier se
cumple, esto es, que la suma de la masa de los
reactivos es igual a la suma de la masa de los
productos
¡Ahora lo hacemos del tirón!

15. 4. Para rematar
FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
100g
n=100/34
n=2,941 moles
m=2,941·126,85
m=338,3 g
n=2,941 moles
La relación para el FeCl2 y el H2S es 1:1

16. 4. Para rematar
FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
258,4 g + 214,7 g –> 373,1 g + 100g
473,1 g de reactivos –> 473,1g de productos
Ley de Lavoisier