Si se conoce la cantidad de una sustancia que interviene en una reacción, mediante las ecuaciones químicas, se pueden calcular las cantidades de las demás sustancias.
Cálculos químicos con masas
Para realizar cálculos químicos con masas se aplica la ley de conservación de la masa y se establecen relaciones entre los moles de los reactivos y de los productos, y sus masas.
Pasos a seguir, algún paso se puede eliminar según lo que pida el problema:
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Ejemplo. Calcula los gramos de H2 y N2 necesarios para producir 85 gr de NH3 N2 + H2 → NH3
N2 +3 H2 →2 NH3
H2: 2H = 2·1 =2; MH2=2 N2: 2N= 2·14 =28; MN2=28 NH3: 1N+3H=14+3·1=17; MNH3=17
Como nNH3=m/M; n=85/17=5 moles de NH3
1 mol N2 ⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻2 moles NH3 x moles⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻5 moles NH3 x=5·1/2=2,5 moles de N2 3 mol H2 ⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻2 moles NH3 x moles⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻5 moles NH3 x=3·5/2=7,5 moles de H2
nN2=m/M; 2,5 moles =m / 28 m=2,5·28= 70 gramos nH2=m/M 7,5 moles = m/2 m=7,5·2=15 gramos |
Cálculos químicos con volúmenes
Los cálculos de volumen con gases se basan en la ley de Avogadro.
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Ley de Avogadro: el mismo número de moles de gases diferentes ocupan el mismo volumen, siempre que se mida a igual presión y temperatura. |
Es decir, los volúmenes de los distintos gases que intervienen en una reacción guardan entre sí la misma relación que su número de moles.
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Cuando se quema gas metano, CH4,en presencia de oxígeno, se obtiene dióxido de carbono, CO2, y agua, H2O, en estado gaseosos. Si se han consumido 30 litros de CH4, calcula los volúmenes (en litros) de CO2 y de H2O que se producirán, y el de O2 necesario, sabiendo que todos estos gases están a igual presión y temperatura.
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