Resuelve en tu cuaderno los siguientes problemas planteados de estequiometria masa-masa.
1. Corrosión de metales: Uno de los metales que se oxida fácilmente es el hierro (Fe), se nota cuando se forma una capa (óxido) de color rojizo llamado herrumbre. Determina la cantidad de Oxido férrico que se obtiene si se oxidan 10 g de hierro. Considera que la reacción química presente es:
Fe + O2 + H2O → Fe2O3 + H2O
2. Fermentación: Los azúcares frutales se fermentan y se transforman en diversos alcoholes. La fermentación es causada por mohos, bacterias y levaduras, que se encuentran en el aire, el proceso químico de la fermentación alcohólica se representa de la siguiente manera:
C6H12O6 + enzimas de levadura → 2CO2 + CH3 -CH2 -OH
Glucosa alcohol etílico
Si se desea preparar 500 gramos de alcohol etílico ¿Cuántos gramos de glucosa se deben poner a
fermentar?
3. Combustión: Cada vez que enciendes la estufa lo que ocurre es la combustión de un hidrocarburo. Combustión es en palabras simples quemar, en este caso el hidrocarburo del gas con el oxígeno del aire. La reacción química es:
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
Hidrocarburo
¿Cuántos gramos de dióxido de carbono se producen si se quema 40 gramos del hidrocarburo?
Como evidencia sube un archivo en formato PDF con tus cálculos correctos (4 pasos) o una fotografía clara de los mismos.
Respuestas a la pregunta
Se tienen tres problemas relacionados a cálculos estequiométricos (masa), en el caso de tres tipos de reacciones químicas: corrosión de metales, fermentación y combustión.
Problema 1 - Corrosión de metales.
Ecuación química de oxidación del hierro:
4 Fe + 3 O₂ → 2 Fe₂O₃
De la ecuación química tenemos que al oxidarse 4 moles de Fe, se forman 2 moles de óxido de hierro. Calculamos cuánto óxido se formará a partir de 10 g de hierro.
masa molar (g/mol):
Fe = 55,8
Fe₂O₃ = 159,7
( (2 × 159,7 g Fe₂O₃) / (4 ×55,8 g Fe )) × 10 g Fe = 14,31 g Fe₂O₃
Se forman 14,31 g Fe₂O₃ a partir de 10 g de hierro.
Problema 2 - Fermentación.
Ecuación química:
C₆H₁₂O₆ + enzimas de levadura → 2CO₂ + 2 CH₃ -CH₂ -OH
C₆H₁₂O₆ + enzimas de levadura → 2CO₂ + 2 C₂H₅OH
Cantidad requerida de alcohol (C₂H₅OH): 500 g
Masa molar de glucosa = 180 g/mol
Masa molar de alcohol etilico = 46 g/mol
De la ecuación, tenemos que:
A partir de 1 mol de glucosa se producen 2 moles de etanol
A partir de 180 g de glucosa se producen 92 g de etanol
Calculamos glucosa necesaria para producir 500 g alcohol:
(180 g glucosa/ 92 g etanol) × 500 g etanol = 978 g glucosa.
Se requieren 978 g de glucosa para producir 500 g de alcohol etílico.
Problema 3 - Combustión.
Tenemos la ecuación química de combustión del propano:
C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O
Masa molar del propano = 44 g/mol
Masa molar de dióxido de carbono = 44 g/mol
De la ecuación, tenemos que:
A partir de 1 mol de propano se producen 3 moles de dióxido de carbono.
44 g de propano producen (3 × 44 ) g de dióxido de carbono
Calculamos cuánto dióxido de carbono se producirá al quemar 40 g de propano:
( 132 g CO₂ / 44 g C₃H₈ ) × 40 g C₃H₈ = 120 g CO₂
Se producen 120 g de CO₂ a partir de 40 g del hidrocarburo