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TEMA 2
CONCETOS BÁSICOS
2.4. Cálculos estequiométricos
(EJERCICIOS RESUELTOS)
Ejercicio 1
Para determinar el contenido de agua de una muestra de madera se
pesaron 8,16 de ésta y se secaron en la estufa a 105 ºC hasta peso
constante. La masa de la madera seca fue de 7,83 g. Calcule el
porcentaje de humedad de la madera.
Masa (agua) = Masa (madera húmeda) – Masa (madera seca) =
= (8,16 – 7,83) g = 0,33 g de agua
%H2O =
0,33 g
M (H2O)
× 100 =
× 100 = 4,04%
M (madera húmeda)
8,16 g
Ejercicio 2
El hidrógeno se obtiene en el laboratorio haciendo reaccionar cinc con
ácido clorhídrico, de acuerdo con la reacción: Zn + HCl  ZnCl2 + H2.
Sabiendo que al hacer reaccionar 12,00 g de cinc con exceso de ácido
clorhídrico se obtienen 0,32 g de hidrógeno, y considerando que el
rendimiento de la reacción es del 100%, calcule la pureza del metal
utilizado. Las impurezas no reaccionan con el ácido clorhídrico.
Datos: Masas atómicas (g/mol): Zn = 65,37; H = 1,01
Ajustamos la reacción por tanteo:
Zn + 2 HCl  ZnCl2 + H2
Calculamos la cantidad de cinc necesaria para obtener 0,32 g de H 2:
M (Zn) = 0,32 g H2 ×
1 mol H2 1 mol Zn 65,37 g Zn
×
×
= 10,36 g Zn
2,02 g H2 1 mol H2
1 mol Zn
Calculamos la pureza del cinc:
10,36 g Zn
Masa real
%pureza =
× 100 =
× 100 = 86,30%
Masa teórica
12,00 g Zn
Ejercicio 3
El cloro se obtiene en el laboratorio mediante la siguiente reacción:
2 KMnO4 + 16 HCl  5 Cl2 + 2 MnCl2 + 2 KCl + 8 H2O
Si se hacen reaccionar 30,00 g de permanganato potásico con 25,00 mL de ácido
clorhídrico del 36,00% de riqueza en masa y densidad 1,18 g/mL, calcule la
masa de cloro obtenida.
Datos: Masas atómicas (g/mol): Mn = 54,94; O = 16,00; Cl = 35,45; K = 39,10
Mm (KMnO4) = 158,04 g/mol; Mm (Cl2) = 70,9 g/mol
Calculamos cuál es el reactivo limitante:
1 mol KMnO4
= 0,19 mol KMnO4
158,04 g KMnO4
1,18 g dis. HCl
36,00 g HCl
1 mol HCl
nº mol HCl = 25 mL dis. HCl ×
×
×
= 0,29 mol HCl
1 mL dis. HCl 100 mL dis. HCl 36,46 g HCl
nº mol KMnO4 = 30,00 g KMnO4 ×
Relación molar: 1 mol de KMnO4 reaccionan con 8 mol de HCl.
0,19 mol KMnO4 ×
8 mol HCl
= 1,52 mol HCl
1 mol KMnO4
Como 1,52 > 0,29 (moles de HCl disponibles), el reactivo limitante es el HCl.
nº mol Cl2 = 0,29 mol HCl ×
5 mol Cl2 70,9 g Cl2
×
= 6,43 g Cl2
16 mol HCl 1 mol Cl2
Ejercicio 4
El cinc se obtiene a partir de la blenda, un mineral que contiene un
58,40% de sulfuro de cinc. Las reacciones que tienen lugar son:
2 ZnS + 3 O2  2 ZnO + 2 SO2 y ZnO + CO  Zn + CO2
Si consideramos que el rendimiento de la primera reacción es del
100,00% y el de la segunda es del 84,00%, calcule la masa de cinc que
se obtendrá a partir de 2,00 t de blenda. El resto de los reactivos se
encuentran en exceso.
Datos. Masas atómicas (g/mol): Zn = 65,37; S = 32,07; O = 16,00
Mm(ZnS) = 97,44 g/mol
58,40 g ZnS 1 mol ZnS 2 mol ZnO
M de Zn = 2,00×106g blenda ×
×
×
×
100 g blenda 97,44 g ZnS 2 mol ZnS
×
84,00 g Zn reales
1 mol Zn 65,37 g Zn
×
×
= 0,66×106g de Zn
1 mol ZnO 1 mol Zn 100,00 g Zn teóricos