UN EJERCICIO RESUELTO

Estequiometría

Enunciado

El ácido sulfhídrico (H2S) se puede obtener a partir de la siguiente reacción:

FeS (s) + HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g) ¿Cuánto FeS se ha de utilizar para obtener 100 g de H2S? ¿Cuánto HCl es necesario para obtener dicha cantidad?

Datos: Masas atómicas Fe = 55,85 ; S = 32 ;H = 1 ;Cl=35,5

1. Ajuste de la reacción

Ajustar la reacción es conseguir que haya el mismo número de átomos en los reactivos y en los productos.

FeS (s) + HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)En la reacción hay distinto número de atómos de H y

de Cl a uno y otro lado.

FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)

1 mol de FeS y 2 moles de HCl reaccionan

para producir

1 mol de FeCl2 y 1 mol de H2S

FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)

2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?

100g Tenemos 100 g de H2S

Como la relación (ajuste) está en moles, pasamos los 100 g a moles

n = m/Mm

FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)

2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?

100g

Recuerda

Mm es la masa de un mol, la suma de las masas atómicas de los átomos que forman la molécula.

Mm(H2S)=2·1+32=34 g

Tenemos 100 g de H2S

Como la relación (ajuste) está en moles, pasamos los 100 g a moles

n = m/Mm

FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)

2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?

100g

n=100/34n=2,941 moles

FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)

2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?

100g

n=100/34n=2,941 moles

Recuerda (del ajuste)

1 mol de FeS produce 1 mol de H2S

luego

2,941 moles de FeS producen 2,941 moles de H2S

1:1

FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)

2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?

100g

n=100/34n=2,941 moles n=2,941 moles

1:1

FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)

2. ¿Cuánto FeS para obtener 100 g de H2S?

100g

n=100/34n=2,941 moles

Para dar el resultado en gramos volvemos a recordar el concepto de mol: m = n·Mm

¡Ojo! Mm(FeS)=55,85+32=87,85g

n=2,941 moles 1:1

m=2,941·87,85

m=258,4 g

FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)

3. ¿Cuánto HCl para obtener dicha cantidad?

100g

n=100/34n=2,941 moles

Obviamente, para calcular el segundo apartado partimos de 2,941 moles de H2S que son los 100 g que el enunciado dice que tenemos

FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)

3. ¿Cuánto HCl para obtener dicha cantidad?

100g

n=100/34n=2,941 moles

Recuerda (del ajuste)2 moles de HCl produce 1 mol de H2S

luego2,941 moles de FeS producen 5,882 moles de H2S

(5,882 = 2,941 ·2 / 1 ya que la relación es 2:1)

2:1

FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)

3. ¿Cuánto HCl para obtener dicha cantidad?

100g

n=100/34n=2,941 moles

2:1n=5,882 moles

FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)

3. ¿Cuánto HCl para obtener dicha cantidad?

100g

n=100/34n=2,941 moles

Para dar el resultado en gramos volvemos a recordar el concepto de mol: m = n · Mm

¡Ojo! Mm(HCl)=1+35,5=36,5

m=5,882·36,5

m=214,7 g

2:1n=5,882 moles

FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)

4. Para rematar

Para rematar podemos calcular la masa de FeCl2 que se produce al producir los 100 g de H2S y así podremos comprobar que la ley de Lavoisier se cumple, esto es, que la suma de la masa de los reactivos es igual a la suma de la masa de los productos

¡Ahora lo hacemos del tirón!

FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)

4. Para rematar

100g

n=100/34n=2,941 moles

La relación para el FeCl2 y el H2S es 1:1

n=2,941 moles

m=2,941·126,85

m=338,3 g

FeS (s) + 2HCl (ac) –> FeCl2 (ac) + H2S (g)

4. Para rematar

258,4 g + 214,7 g –> 373,1 g + 100g

473,1 g de reactivos –> 473,1g de productos

Ley de Lavoisier