Estequiometría, reactivo límite y en exceso, rendimiento porcentual

1. RECETA
INGREDIENTES:
8 HUEVOS
1 KG DE HARINA
500 GR DE MANTEQUILLA
1 CUCHARADITA DE ESENCIA DE
VAINILLA
1 LITRO DE LECHE
1 KG DE AZÚCAR
1 TAZA DE RALLADURA DE LIMÓN
1 CUCHARADA DE POLVO PARA
HORNEAR.

2. INSTRUCCIONES
1.BATIR LA MANTEQUILLA CON EL AZÚCAR E
INCORPORAR POCO A POCO EL RESTO DE LOS
INGREDIENTES. PRIMERO LOS HUEVOS, LA HARINA Y LA
LECHE HASTA OBTENER UNA MEZCLA HOMOGÉNEA, Y
FINALMENTE AGREGA LOS TOQUES DE VAINILLA, RON O
WHISKY Y LA RALLADURA DE LIMÓN.
2.EN UN MOLDE PREVIAMENTE UNTADO DE
MANTEQUILLA, COLOCA LA MEZCLA Y LLEVA AL HORNO
DURANTE 40 MINUTOS, A 150º.
3.PARA FINALIZAR LA TORTA CLÁSICA DE
VAINILLA PUEDES DECORARLA ESPOLVOREANDO EL
TOPE CON AZÚCAR GLASÉ, CON MERMELADA DEL SABOR

3. PREGUNTAS
¿QUÉ PASARÍA SI AL
PREPARAR LA TORTA
OLVIDAMOS AGREGARLE
AZÚCAR O MANTEQUILLA?
¿QUÉ PASARÍA SI
AGREGARA EL TRIPLE DE
HARINA DE TRIGO?

4. PREGUNTA CLAVE
¿QUÉ RELACIÓN ENCUENTRAS ENTRE
LOS PREPARATIVOS PARA HACER UNA
TORTA EN LA COCINA DE TU CASA Y LOS
CÁLCULOS NECESARIOS PARA OBTENER
UN PRODUCTO EN EL LABORATORIO?

5. ESTEQUIOMETRIA
Es El Cálculo De Las
Relaciones Cuantitativas
Entre Los Reactivos Y
Productos En El Transcurso
De Una Reacción Química.
Se Trabaja En Moles.

6. PROBLEMA
¿QUÉ MOLES DE OXÍGENO SE REQUIERE
PARA REACCIONAR COMPLETAMENTE 80
GR DE METANO,CH4? . SI TUVIÉRAMOS 48
GR DE METANO ¿CUÁNTAS MOLES DE
AGUA SE OBTENDRÍAN?(2 PREGUNTAS)

7. PASOS PARA REALIZAR PROBLEMAS DE
CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS
PRIMERA PREGUNTA
A)Escribir la ecuación química: debo identificar a que
clase de reacción pertenece, para saber que
producto puede resultar. es una reacción de
combustión.
CH4(g) + O2(g) CO2(g) + H2O (g)
B) Balancear la ecuación de acuerdo con la
ecuación química establecida

8. 2. ESTABLECER MASA MOLECULAR DE LOS
COMPUESTOS
CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O (g)
CH4) C= 12g*1= 12g 2O2) O= 16g*4= 64g
H= 1g *4= 4g
CH4= 16g
CO2) C=12g*1= 12g 2H2O) O= 16g*2= 32g
O= 16g* 2= 32g H= 1g *4= 4g
CO2 = 44g H2O= 36g

9. 3. ESTABLECER RELACIONES
tomando las masas moleculares de los
compuestos se establece las relaciones y se
realizan las operaciones en gramos: (OPCIÓN 1)
16gCH4 80gCH4
64gO2 X gO2
X 80gCH4 . 64gO2
16gCH4
X 320gO

10. 4. CONVERTIR EN MOLES
UTILIZAR REGLA DE 3
32 g de O2 1 mol de O2
320g de O2 X mol de O2
320g de O2 X 1 mol de O2
X mol de O2 32 g de O2

11. 3. CONVERTIR A MOLES(OPCIÓN 2)
16 g CH4 1 mol CH4
80 g CH4 X mol CH4
1 mol CH4 X 80 G CH4
X mol CH4 16 g CH4 5 mol CH4

12. 4. ESTABLECER RELACIONES
Tomando Las Moles De Los Compuestos Se Establece Las
Relaciones Y Se Realizan Las Operaciones: (Opción 2).
1 mol CH4 5 molesCH4
2 mol O2 X molesO2
X 5 moles CH4 X 2 moles O2
1 mol CH4
X 10 moles de O2

13. SEGUNDA PREGUNTA
SI TUVIÉRAMOS 48 GR DE METANO ¿CUÁNTAS MOLES DE AGUA SE OBTENDRÍAN. SE
ESTABLECEN RELACIONES:
16 gCH4 48 gCH4
36 gH2O X g H2O
X 48gCH4 . 36gH2O
16gCH4
X 108gO2

14. SE CONVIERTE EN MOLES
18 g H2O 1 mol H2O
108 g H2O X mol H2O
X = 1 mol H2O X 108 g H2O
18 g H2O
X= 6 moles de H2O

15. RESPUESTA
a)Se Requieren 10 Moles De Oxígeno Para
Reaccionar Completamente 80 gr De
Metano.
b)Con 48 gr De Metano Se Obtiene 6 Moles
De Agua.

16. EJERCICIO
Cuando el acetileno arde en
oxígeno , con intervención de
altas temperaturas que se
utilizan para soldar metales, lo
cual produce dióxido de
carbón, vapor de agua y calor. ¿
cuantas moles de co2 se
producen cuando se queman
54.6 g de C2H2?

17. PREPAREMOS EMPAREDADOS
Tenemos 8 Trozos De Jamón
Y 12 Doce Trozos De Pan Y
Deseamos Armar Tantos
Emparedados Como Sea
Posible, Utilizando 2
Rebanadas De Pan Y Un
Trozo De Jamón Por Cada
Uno.

18. CALCULEMOS
¿cuántos emparedados
podremos preparar?
¿qué ingrediente se
acaba primero?
¿qué ingrediente queda
en exceso?

19. CONCLUSIÓN
podemos preparar 6
emparedados. El pan representa
un reactivo límite, por que se
acaba preparando los
emparedados. las rebanadas de
jamón sobrante, representa el
reactivo en exceso.

20. REACTIVO LIMITANTE O LÍMITE
Es el reactivo que se consume totalmente en
una reacción; de él depende la cantidad
máxima de producto que se forma. cuando la
reacción cesa es porque el reactivo limitante
ha reaccionado hasta consumirse por
completo.

21. REACTIVO EN EXCESO
Es el reactivo que no se agota por
completo durante la reacción. la cantidad
de producto que se obtenga de la
reacción, dependerá siempre de la
cantidad de reactivo limitante que se tenga
en la reacción.

22. PROBLEMA
¿ cuantos gramos de óxido carbónico se producen a
partir de una mezcla de 90 gramos de dióxido de
silicio y 30 g de carbono? (en el producto se forma
una sal y 2 moléculas de gas).

23. EJERCICIO
El peróxido de sodio sólido se emplea en aparatos de
respiración para capturar gas carbónico exhalado.
determinar cual sustancia es el reactivo limitante
cuando reaccionan 70 g de peróxido de sodio con 50
g de gas carbónico y establece cuantos gramos de
oxígeno y de carbonato de sodio se producen.

24. DESARROLLO
PRIMER PASO: escribir la ecuación química y
balancearla
SIO2 (S) + C2 (S) SIC (S) + CO2 (G)
SEGUNDO PASO: sacar la masa molecular
SI =1 X 28 = 28 g
O = 2 X 16 = 32 g
60 g de SIO2 = 1 mol de SIO2
C = 12 X 2= 24g = 1 mol de C

25. TERCER PASO: CONVERTIR EN MOLES LAS
CANTIDADES DADAS EN EL PROBLEMA(SIO2 Y C)
60g SIO2 1 mol SIO2 24g C 1 mol C
90g SIO2 X mol SIO2 30g C X mol C
X = 1 mol SIO2 X 90 g SIO2 X= 1 mol C X 30g C
60 g SIO2 24g C
X= 1,5 moles de SIO2 X= 1,25 mol C2

26. Tomando las moles de los compuestos se establece las
relaciones y se realizan las operaciones.
1 mol SIO2 1,5 molesSIO2
1 mol CO2 X moles CO2
X= 1 mol CO2 X 1,5 moles SIO2
1 mol SIO2
X= 1,5 moles de CO2

27. 1 mol CO2 1,25 moles CO2
1 mol SIO2 X molesSIO2
X= 1,25 mol CO2 X 1 mol SIO2
1 mol CO2
X= 1,25 moles de SIO2
el reactivo límite es: SiO2 (1,25 moles)
el reactivo en exceso es el CO2 (1,5 moles)

28. PREPARACIÓN DE LA TORTA
Deseas preparar una torta de 2
kilos, para sacar 20 porciones de
100 g cada una para la venta.
sigues la receta indicada, sin
embargo en el momento de partir
la torta descubres que tan solo
pesa 1900 g y solo puedes sacar
19 porciones.

29. RENDIMIENTO
No sabes que pensar, pues
aplicaste la receta con la
cantidad correcta de
ingredientes y teóricamente de
2 kilos de torta salen 20
porciones de torta de 100g.
¿por qué no se obtuvo el
resultado esperado?

30. OBSERVACIÓN
los utensilios manipulados quedaron con parte de
la materia prima, la temperatura a que fue horneado
el pastel no fue la adecuada. solo se obtuvo el 95%
esperado.

31. RENDIMIENTO DE REACCIONES
QUÍMICAS
RENDIMIENTO TEÓRICO
Es la cantidad
máxima de producto
que puede obtenerse
en una ecuación
química.
RENDIMIENTO REAL
Es la cantidad real de
los productos en la
ecuación química.

32. RENDIMIENTO DE REACCIONES QUÍMICAS
Masa del producto obtenido
% rendimiento= Masa producto teórico x 100%

33. PROBLEMA DE RENDIMIENTO
un químico realiza una reacción en el laboratorio con 25
g de ácido salicílico(C7 H6O3) y un exceso de anhídrido
acético (C4H6O3) (más de 30 g), obtuvo 24,3 g de aspirina
(C9H8O4), junto con ácido acético (C2H4O2) ¿cuál es el
rendimiento en porcentaje de la reacción?
PRIMER PASO: escribir la reacción correspondiente y
balancearla C7 H6O3+C4H6O3 C9H8O4+C2H4O2

34. PROCEDIMIENTO
SEGUNDO PASO: realizar procedimiento de reactivo
límite o identificarlo en el problema = C7 H6O3
TERCERPASO: convertir los gramos del reactivo
límite en moles: C = 12 g X7 = 84 g
H= 1g X6 = 6 g
O = 16g X3 = 48 g
C7 H6O3 = 138 g

35. 138 g C7 H6O3 1 mol C7 H6O3
25 g C7 H6O3 Xmol C7 H6O3
25 g C7 H6O3 X1 mol C7 H6O3
X= 138 g C7 H6O3 = 0,181 mol C7 H6O3
CUARTO PASO: establezco relación molar entre el compuesto del
reactivo que interviene y el compuesto del producto.
1 mol C7 H6O3 0,81 moles C7 H6O3
1 mol C9H8O4 X moles C9H8O4
X= 0,81 moles C7 H6O3 X 1 mol C9H8O4 = 0,181 moles de C9H8O4
1 mol C7 H6O3

36. QUINTO PASO: conocer los gramos teóricos del compuesto en el
producto nombrado en el problema.
masa molecular de C9H8O4 :
C = 12 g X 9 = 108 g 1 mol C9H8O4 180 g C9H8O4
H = 1 g X 8 = 8 g 0,181 mol C9H8O4 X g C9H8O4
O = 16 g X 4 = 64 g
C9H8O4 = 180 g 180 g C9H8O4 X 0,181 mol C9H8O4
X = 1 mol C9H8O4
X= 32,6 g C9H8O4 (100% TEÓRICO)
SEXTO PASO: aplicación de la fórmula de % rendimiento
24,3 G C9H8O4
% RENDIMIENTO= 32,6 G C9H8O4 X 100%= 74,5%

37. EJERCICIO
una de las reacciones primarias la refinación
de hierro en un alto horno, se realiza con el
óxido de hierro(III) con el monóxido de
carbono. si la reacción da un rendimiento del
94%¿cuanto hierro puede obtenerse de 25
kilogramos de óxido de hierro? ¿cuántas
moles de dióxido de carbono se obtienen?