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CÁLCULOS EN LAS REACCIONES QUÍMICAS 

Para realizar cálculos estequiométricos debes procurar seguir los siguientes pasos: 

1.     Escribe la reacción ajustada.

2.     Calcula el número de moles de la sustancia cuya cantidad (masa, volumen) te han dado.

3.     De la reacción química ajustada deduce las proporciones molares entre la sustancia que nos dan y la sustancia incógnita.

4.     Usando la proporción molar del apartado anterior, calcula el número de moles de la sustancia desconocida.

5.     Convierte los moles que te han salido para la sustancia incógnita en las unidades que te preguntan. No olvides escribir las unidades. 

Fórmulas de mayor uso: 

1)           (n es el número de moles y la masa molar es la masa molecular en gramos)

2)       p · V = n · R · T          (p en atm, V en litros, n es el número de moles de la sustancia gaseosa, T es la temperatura en K, R es la constante de los gases perfectos)     R = 0,082 atm·l / mol·K

3)      

4)      

5)       Medida de las disoluciones:

-      Concentración molar:      (M es la concentración en moles/l, n el número de moles del soluto, V el número de litros de la disolución)

-      %masa:      

Ejemplo: Ácido sulfúrico de concentración 96% en masa (peso) Hay 96 g de H₂SO₄ en 100 de la disolución.

6)       Densidad:                  Nota: Si conociésemos la densidad del ácido del ejemplo anterior podríamos calcular el volumen que ocuparía una masa determinada de la disolución anterior.

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Primer ejemplo: ¿Cuántos gramos de hierro son necesarios para que reaccionen completamente con 16 g de azufre, dando sulfuro ferroso?

              Cuando intervienen gases en las reacciones hay que tener en cuenta las condiciones de presión y temperatura. Vamos a ver un ejemplo, el segundo, en que interviene un gas en condiciones normales de presión y temperatura (1 atm y 273 K)

Segundo ejemplo:      Calcula el volumen de hidrógeno que se desprende en condiciones normales al reaccionar 9 g de cinc con la cantidad suficiente de ácido clorhídrico.

              Las relaciones estequiométricas son que por cada mol de cinc que reaccione se obtiene un mol de hidrógeno (véase la reacción ajustada) Hay que tener en cuenta que 1 mol de gas en condiciones normales (c.n.) de presión y temperatura ocupa 22,4 litros. El gas puede no estar en condiciones normales, entonces se utilizará alguna de estas ecuaciones:

En el tercer ejemplo verás esta situación. 

Tercer ejemplo:         Calcula el volumen de hidrógeno que se desprende a 1,5 atm y 15ºC, al reaccionar 9 g de cinc con la cantidad suficiente de ácido clorhídrico. 

Cuarto ejemplo:         Se descomponen por el calor 13 g de clorato de potasio, obteniéndose cloruro de potasio y oxígeno. Calcula la masa y el volumen de oxígeno producido, medido a 27ºC y 1 atm. 

Quinto ejemplo:         500 gramos de un mineral con una riqueza en cinc del 65% se hacen reaccionar con una disolución de ácido sulfúrico de riqueza 96% en peso y densidad 1823 kg / m³. Calcula: a) la cantidad de sulfato de cinc producido; b) el volumen de hidrógeno obtenido a 23ºC y 740 mm de Hg; c) el volumen de la disolución de ácido sulfúrico necesario para la reacción; d) repite los dos primeros apartados considerando un rendimiento del 70% para la reacción. 

Sexto ejemplo:            Calcula la pureza de una muestra de sulfuro de hierro (II), sabiendo que al tratar 1 g de la misma con ácido clorhídrico se desprenden 150 cm³ de sulfuro de hidrógeno, medido a 25ºC y 760 mm de Hg.

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