Estequiometria
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UN EJERCICIO RESUELTO
Estequiometría
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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
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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
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FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?
100g Tenemos 100 g de H2S
Como la relación (ajuste) está en moles, pasamos los 100 g a moles
n = m/Mm
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FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?
100g
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
Tenemos 100 g de H2S
Como la relación (ajuste) está en moles, pasamos los 100 g a moles
n = m/Mm
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FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?
100g
n=100/34n=2,941 moles
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FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?
100g
n=100/34n=2,941 moles
Recuerda (del ajuste)
1 mol de FeS produce 1 mol de H2S
luego
2,941 moles de FeS producen 2,941 moles de H2S
1:1
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FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?
100g
n=100/34n=2,941 moles n=2,941 moles
1:1
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FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?
100g
n=100/34n=2,941 moles
Para dar el resultado en gramos volvemos a recordar el concepto de mol: m = n·Mm
¡Ojo! Mm(FeS)=55,85+32=87,85g
n=2,941 moles 1:1
m=2,941·87,85
m=258,4 g
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FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
3. ¿Cuánto HCl para obtener dicha cantidad?
100g
n=100/34n=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
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FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
3. ¿Cuánto HCl para obtener dicha cantidad?
100g
n=100/34n=2,941 moles
Recuerda (del ajuste)2 moles de HCl produce 1 mol de H2S
luego2,941 moles de FeS producen 5,882 moles de H2S
(5,882 = 2,941 ·2 / 1 ya que la relación es 2:1)
2:1
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FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
3. ¿Cuánto HCl para obtener dicha cantidad?
100g
n=100/34n=2,941 moles
2:1n=5,882 moles
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FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
3. ¿Cuánto HCl para obtener dicha cantidad?
100g
n=100/34n=2,941 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
m=5,882·36,5
m=214,7 g
2:1n=5,882 moles
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FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
4. Para rematar
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!
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FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
4. Para rematar
100g
n=100/34n=2,941 moles
La relación para el FeCl2 y el H2S es 1:1
n=2,941 moles
m=2,941·126,85
m=338,3 g
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FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)
4. Para rematar
258,4 g + 214,7 g –> 373,1 g + 100g
473,1 g de reactivos –> 473,1g de productos
Ley de Lavoisier