Ejercicios resueltos de estequiometría
Estos ocho ejercicios cubren los tipos de problema que más aparecen en el primer curso de química. Intenta cada uno antes de abrir la solución. Todas las respuestas se calcularon con las masas atómicas de la IUPAC y se redondearon a tres cifras significativas; si tu libro usa masas redondeadas, puedes diferir en la última cifra.
Masa, moles y partículas
- Calcinación de la caliza. ¿Cuántos gramos de CO2 se liberan al descomponer 10.0 g de CaCO3? CaCO3 → CaO + CO2
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10.0 g ÷ 100.086 g/mol = 0.09991 mol de CaCO3. Relación 1 : 1: 0.09991 mol de CO2 × 44.009 g/mol = 4.40 g de CO2.
- Alto horno. ¿Cuántos kilogramos de hierro se obtienen de 1.00 kg de Fe2O3? Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
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1.00 kg ÷ 159.687 kg/kmol = 0.006262 kmol. Relación 1 : 2: 0.01252 kmol de Fe × 55.845 kg/kmol = 0.699 kg de Fe. Es el 69.9 % de la masa del óxido, igual a su porcentaje de hierro.
- Gas hidrógeno. ¿Cuántos moles de H2 se forman con 6.54 g de zinc y ácido clorhídrico en exceso? Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
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6.54 g ÷ 65.38 g/mol = 0.1000 mol de Zn. Relación 1 : 1: 0.100 mol de H2.
- Moléculas en una gota. ¿Cuántas moléculas hay en 1.00 g de agua?
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1.00 g ÷ 18.015 g/mol = 0.05551 mol × 6.022 × 1023 = 3.34 × 1022 moléculas.
Gases y combustión
- Oxígeno del laboratorio. ¿Qué volumen de O2, a 0 °C y 1 atm, se obtiene al descomponer 5.00 g de KClO3? 2KClO3 → 2KCl + 3O2
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5.00 g ÷ 122.545 g/mol = 0.04080 mol. Relación 2 : 3: 0.06120 mol de O2 × 22.414 L/mol = 1.37 L de O2.
- Agua del gas LP. ¿Cuántos gramos de agua se forman al quemar 44.0 g de propano? C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
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44.0 g ÷ 44.097 g/mol = 0.9978 mol. Relación 1 : 4: 3.991 mol × 18.015 g/mol = 71.9 g de H2O.
Reactivo limitante y rendimiento
- Cloruro de aluminio. Se hacen reaccionar 2.70 g de Al con 7.10 g de Cl2. ¿Cuál es el limitante, cuánto AlCl3 se forma y cuánto sobra del otro reactivo? 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
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Al: 2.70 ÷ 26.982 = 0.1001 mol; ÷ 2 = 0.0500. Cl2: 7.10 ÷ 70.90 = 0.1001 mol; ÷ 3 = 0.0334. El menor es el del cloro: el Cl2 es el limitante. AlCl3: 0.1001 × 2 ÷ 3 = 0.06676 mol × 133.332 = 8.90 g. Al consumido: 0.06676 mol; sobran 0.03331 mol = 0.899 g de Al.
- Rendimiento. Si en el experimento anterior se recuperaron 6.00 g de AlCl3, ¿cuál fue el rendimiento porcentual?
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6.00 g ÷ 8.90 g × 100 = 67.4 %.
Cómo sacarles provecho
Los ocho problemas comparten el mismo esqueleto: cantidad dada → moles → relación molar → moles de lo que buscas → unidad pedida. Lo único que cambia es la conversión del principio y la del final. Si te atoras, identifica en qué eslabón de esa cadena estás.
Para practicar más, cambia los números de cualquiera de estos ejercicios y resuélvelo en papel; después escríbelo en la calculadora de estequiometría, que muestra la misma cadena de factores para que compares paso por paso.
Inventa tus propios ejercicios y comprueba el procedimiento
Calculadora de estequiometría