Este documento trata sobre la estequiometría y sus aplicaciones. Explica cómo calcular la composición porcentual de los elementos en un compuesto a partir de su fórmula molecular. También cubre temas como determinar el reactivo limitante, calcular cantidades de productos usando ecuaciones balanceadas de reacciones químicas, y definir el rendimiento de una reacción. El documento provee varios ejemplos para ilustrar estos conceptos estequiométricos.

1. TEMA 15 ESTEQUIOMETRIA
En química, después del análisis cuantitativo de
una sustancia, los resultados suelen indicarse en
términos de porcentaje. El cálculo de la
composición porcentual de compuestos
proporciona información útil sobre las sustancias.

2. 15.1 composición porcentual a partir de
la fórmula?
Se basa en la Ley de las proporciones definidas
o la Ley de Proust, la cual establece que los
elementos de un compuesto se encuentran en
una proporción constante y presentan siempre
una fórmula precisa.

3. Si se conoce la fórmula del compuesto el
proceso es el siguiente:
Paso 1: se calcula masa molar
Paso 2: la relación siguiente se aplica para
cada uno de los elementos de la fórmula del
compuesto

4. Ejemplo:
Calcula la composición porcentual de cada
elemento de :
 Paso 1 masa molar :
H= 1 x 1 = 1 gr
N= 14 x 1 = 14 gr
0= 16 x 3 = 48gr
63gr/mol

5. Paso 2:
H = 1gr/mol H X 100 = 1.59% H
63gr/mol HNO3
N = 14gr/mol N X 100 = 22.2% N
63gr/mol HNO3
O = 48gr O X 100 = 76.2% O
63gr/mol HNO3

6. Ejercicio 14-1
Calcula la concentración porcentual de los
elementos en los siguientes compuestos
1.- NaNO3
2.- FeO
3.- NH4OH
4.-KCl
5.- Al2 (SO4)3
6.- H2CO3
7.- CdF2

7. Los cálculos estequiometricos son valiosos porque
permiten determinar directamente y con precisión las
cantidades de reactivos y productos que participan en la
reacción química.
Por lo tanto la importancia de este conocimiento
cuantitativo en un cambio químico radica en predecir y
controlar la cantidad de productos que se pueden
obtener al utilizar determinada cantidad de reactivos.
Partiendo de ecuaciones balanceadas (los coeficientes
pueden interpretarse como los números relativos de
cada una de las sustancias participantes de la reacción o
como los números relativos de mol de estas sustancias).

8. Ejemplo :
PRODUCTOS REACTIVOS
2 Fe + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 +
3H2
2 átomos + 3 moléculas 1unidad formula + 3
moléculas
2mol + 3 mol 1 mol + 3 mol

9. Las cantidades pueden expresarse en gramos, mol o
litros o establecerse relaciones estequiometricas como
masa-masa, masa-mol, mol-mol, masa-volumen, mol-volumen.
Pasos a seguir:
Paso 1: Se escribe correctamente la ecuación
Paso 2: Se balancea si es necesario
Paso 3: Se identifica tipo de relación: masa-masa, masa-mol,
etc.
Paso 4: Se establece la relación con los datos y la
secuencia de factores de conversión para expresar las
unidades que solicita el problema.

10. Ejemplo:
1.- El sodio es un metal reactivo y blando que
reacciona en forma instantánea con agua para
dar hidrógeno gaseoso y una solución de
hidróxido de sodio ¿Cuántos gramos de sodio
metálico se necesitan para dar 7.81 gr de
hidrógeno por esta reacción.?
 Paso 1:
2Na(s) + 2H2O(l) H2(s) +
NaOH
 Paso 2:
2Na(s) + 2H2O(l) H2(s) +
2NaOH
 Paso 3: masa-masa
 Paso 4:

11. EJERCICIO 15-1
1.- el dióxido de carbono se produce por diversos procesos. Uno de ellos es la
fermentación de azúcares como la glucosa. ¿cuántos mol de dióxido de carbono se
producen por la reacción completa de 2.0 mol de glucosa de acuerdo con la siguiente
reacción?
2.-El ozono (O3) un gas azul pálido y de olor fuerte que se usa para purificar el agua,
esterilizar el aire y blanquear telas, ceras y harina. Calcula los litros de ozono que se
obtienen a partir de 55.0 L de Oxígeno.
3.- El hierro se produce mediante un proceso metalúrgico llamado alto horno, donde
se coloca el óxido de hierro (III), que es un polvo amorfo de color rojo. Determina los
gramos de óxido de hierro (III) que se necesitan para formar 76 mol de hierro.

12. 15.2 REACTIVO LIMITANTE Y REACTIVO EN EXCESO
Suele suceder que al realizar una reacción química no se agreguen
todos los reactivos en cantidades estequiometricas exactas.
Por lo tanto puede suceder que uno de los reactivos se consuma
completamente cuando aún quedan cantidades apreciables de otro
u otros de los reactivos sin reaccionar; de manera que, cuando se
acaba uno de los reactivos, por mucha cantidad que haya de otro ya
no se forma más producto y la reacción se detiene.
Así el reactivo limitante es aquella sustancia que se encuentra en
proporción menor de la requerida estequiometricamente de
acuerdo con la ecuación balanceada.
El o los reactivos que no se consumen completamente se denomina
reactivos en exceso. Entonces las reacciones dependen del reactivo
limitante.

13. Determinación del reactivo limitante: Determina a) cantidad que se
produce de AlCl3 si se ponen a reaccionar 4.05 g de Al y 12.76 g de
HCl. b) Los gramos del reactivo en exceso que permanecen sin
reaccionar.
a) Paso 1: 2Al(s) + 6HCl(g) 2AlCl3(s) + 3H2(s)
Paso 2:
4.05gr Al x 1mol Al x 2mol AlCl3 x 133.35gr AlCl3 = 20.0g AlCl3
2grAl 2mol Al 1 mol AlCl3
12.76gHCl x 1mol HCl x 2mol AlCl3 x 133.35gr AlCl3 = 15.56 g AlCl3
36.45gHCl 6 mol HCl 1 mol AlCl3
El reactivo limitante es el HCl porque solo produce 15.56 gr de AlCl3
por lo tanto solo se formaron esos 15.56 gr AlCl3

14. b) el Al que queda sin reaccionar?
Primero se calcula la cantidad de aluminio (Al) que
reacciona con el HCl
12.76gHCl x 1mol HCl x 2 mol Al x 27 gr Al = 3.15g Al
36.45gr Al 6 mol HCl 1mol Al
Entonces 3.15gr reaccionan con 12.76g HCl
4.05gr Al – 3.15gr Al = 0.899 gr de Aluminio quedaron
sin reaccionar.

15. Rendimiento de las reacciones
En la práctica las reacciones químicas no siempre dan
la cantidad de producto calculado teóricamente (por
el equipo, pureza, manejo, limpieza etc.).
EL RENDIMIENTO DE UNA REACCIÓN ES: La relación, en
términos de porcentaje, entre la cantidad de producto
obtenido y la cantidad de producto esperado según los
cálculos estequiométricos.
Rendimiento cantidad de producto obtenido experimentalmente x 100
Porcentual cantidad de producto calculado técnicamente

16. Ejemplo 1: Ácido salicílico (C7H6O3) y anhídrido acético (C4H6O3) reaccionan y
se obtiene “la aspirina” o ácido acetilsalicílico (C9H8O4).
Si se hacen reaccionar 2.0g de ácido salicílico con 5.4g de anhídrido acético?
cual es el reactivo limitante? ¿Qué cantidad de aspirina se forma? ¿ cual es el
rendimiento porcentual si se obtuvieron 2.0g de aspirina?
Paso 1: ecuación balanceada 2C7H6O3 + C4H6O3 2C9H8O4 + H2O
Paso 2:
2grC7H6O3 x 1 mol C9H8O4 x 2 molC9H8O4 x 180C9H8O4 = 2.6grC9H8O4
138gC7H6O3 2mol C7H6O3 1 mol C9H8O4
5.4grC4H6O3 x 1molC4H6O3 x 2 mol C9H8O4 x 180gr C9H8O4 = 19grC9H8O4
Entonces el reactivo limitante es el ácido salicílico = 2.6gr (C7H6O3)

17. b) cantidad de anhídrido sin reaccionar, primero cuanto reacciono
con el ácido salicílico.
2.0grC7H6O3 x 1 mol C7H6O3 x 1mol C4H6O3 x 102grC4H6O3 =
138grC7H6O3 2 mol C7H6O3 1 mol C4H6O3
0.74grC4H6O3
Asi 0.74gr anhídrido acético reaccionan estequiometricamente con
2.0 gr de ácido acético, por lo tanto
5.4gr C4H6O3 .74grC4H6O3 = 4.66 gr anhídrido acético.
En teoría habrá 2.6 gr de aspirina, 4.66 gr de anhídrido acético y
agua.
El rendimiento % es:. %rend = 2.0 gr de aspirina x 100 76.9%
2.6 gr aspirina

18. La estequiometría en la industria
Rendimiento en aguas tratadas
Rendimiento en calderas
Rendimiento en línea de producción
Manejo de residuos

19. 15.1 composición porcentual a partir de
la fórmula?
Se basa en la Ley de las proporciones definidas
o la Ley de Proust, la cual establece que los
elementos de un compuesto se encuentran en
una proporción constante y presentan siempre
una fórmula precisa.