Estequiometría con reactivos impuros

Por Daniel (Ingeniería Química) · Actualizada el 27 de octubre de 2026 · 2 min de lectura

En los problemas de libro los reactivos suelen ser puros. En la vida real casi nunca lo son: un mineral de hierro trae arena y arcilla, la piedra caliza trae otros carbonatos y un reactivo de laboratorio grado técnico puede tener un 95 % de pureza. Las impurezas pesan pero no reaccionan, y hay que descontarlas.

Qué significa el porcentaje de pureza

La pureza (o riqueza) es la fracción en masa de la muestra que corresponde a la sustancia que nos interesa:

% pureza = (masa de sustancia pura ÷ masa total de la muestra) × 100

Una muestra de 200 g de caliza al 85 % contiene 0.85 × 200 = 170 g de CaCO₃. Los otros 30 g son impurezas que, en principio, no participan en la reacción.

Caso 1: de muestra impura a producto

¿Cuánto CO₂ se libera al calcinar 200 g de caliza con 85 % de CaCO₃?

CaCO₃ → CaO + CO₂

1. Masa pura: 200 g × 0.85 = 170 g de CaCO₃
2. Moles: 170 g ÷ 100.086 g/mol = 1.699 mol
3. Relación 1 : 1, así que se forman 1.699 mol de CO₂
4. Masa: 1.699 mol × 44.009 g/mol = 74.8 g de CO₂

La pureza se aplica una sola vez, al principio, para pasar de la muestra a la sustancia pura. A partir de ahí el problema es estequiometría normal.

Caso 2: cuánta materia prima comprar

Se quieren obtener 10.0 g de hierro a partir de un mineral que contiene 70 % de Fe₂O₃:

Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂

1. Moles de Fe: 10.0 g ÷ 55.845 g/mol = 0.1791 mol
2. Moles de Fe₂O₃: 0.1791 × (1 ÷ 2) = 0.08953 mol
3. Masa de Fe₂O₃ pura: 0.08953 × 159.687 = 14.30 g
4. Masa de mineral: 14.30 g ÷ 0.70 = 20.4 g de mineral

En este caso la pureza entra al final y dividiendo: necesitas más mineral que óxido puro.

Caso 3: calcular la pureza a partir de un experimento

Si una muestra de 5.00 g de caliza libera 1.98 g de CO₂, se trabaja al revés: 1.98 g ÷ 44.009 = 0.0450 mol de CO₂, que vienen de 0.0450 mol de CaCO₃, es decir, 4.50 g. La pureza es 4.50 ÷ 5.00 × 100 = 90.0 %. Así funcionan muchos análisis gravimétricos de control de calidad.

Pureza, rendimiento y exceso juntos

En un problema completo pueden aparecer las tres cosas. El orden es: primero descuenta la pureza de cada reactivo, después encuentra el reactivo limitante con las masas puras, calcula el rendimiento teórico y, al final, aplica el rendimiento porcentual. Mezclar ese orden es el error más común.