Mòdulo de aprendizaje

Datos del módulo:
INTEGRANTES
 María José Oviedo Castro
 Angie Tatiana Moreno Santiago
GRADO: 10-2
GENERALIDADES:
En este módulo hablaremos acerca de balanceo por oxido
reducción, Estequiometria, Reactivo limite y porcentaje de
rendimiento de ecuaciones, sus objetivos, definiciones, procesos,
ejemplos y algunos ejercicios para poner en práctica lo aprendido.

OBJETIVOS:
 Conocer acerca de cada uno de estos métodos.
 Realizar de forma correcta los ejercicios.
 Resolver dudas y preguntas sobre los mismos.
BALANCEO POR OXIDO REDUCCIÒN
INTRODUCCIÓN
Las reacciones de óxido-reducción, son reacciones químicas
importantes que están presentes en nuestro entorno. La
mayoría de ellas nos sirven para generar energía. Todas las
reacciones de combustión son de óxido reducción. Este tipo
de reacciones se efectúan, Todas las reacciones de
combustión son de óxido reducción. Este tipo de reacciones
se efectúan, cuando se quema la gasolina al accionar el
motor de un automóvil, en la incineración de residuos
sólidos, farmaceúticos y hospitalarios; así como, en la
descomposición de sustancias orgánicas de los tiraderos a
cielo abierto, los cuales generan metano que al estar en

contacto con el oxígeno de la atmósfera se produce la
combustión.
Este método se basa en analizar por separado dos
reacciones que son las reacciones de oxidación y las
reacciones de reducción, las cuales se balancean y una vez
estén balanceadas se suman con el fin de obtener la
ecuación final balanceada, para lograr balancear por este
método se deben seguir los siguientes pasos:
1. Escriba la ecuación a balancear
2. Escriba los estados de oxidación de todos los elementos
que tiene la reacción.
3. Escriba los elementos que cambian de estado de oxidación
mostrando su estado de oxidación antes y después de la
reacción.
4. Se determina el elemento que gana electrones en la
reacción y luego se escribe una reacción química con el
elemento en cuestión, esta sería la semireacción de
reducción.
5. Se determina el elemento que pierde electrones en la
reacción y luego se escribe una reacción química con el
elemento en cuestión, esta sería la semireacción de
oxidación.
6. Balancee la semireacción de reducción.
7. Balancee la semireacción de oxidación.
8. Balancee las cargas en las semireacciones de oxidación y
reducción.
9. Todas las especies químicas que hay en la semireacción de
reducción deben multiplicarse por el número de electrones

que hay en la semireacción de oxidación y viceversa es decir
todas las especies químicas que hay en la semireacción de
oxidación deben multiplicarse por el número de electrones
que hay en la semireacción de reducción.
10. Sume las dos semireacciones.
11. Si en ambos lados de la ecuación se encuentran
especies químicas iguales se anulan la misma cantidad de
esta especie a lado y lado de la ecuación hasta que en
alguno de los lados no haya más de esta especie química en
cuestión que cancel.
12. Simplifique la ecuación química lo más posible.
13. Verificar si la ecuación química quedo balanceada
tanto en cargas como en masa.
14. Se trasladan los coeficientes a la ecuación original.
15. Verificar el balanceo y en caso encontrarse diferencias
se realiza un pequeño tanteo.
EJEMPLO: Balancear por el método de óxido-reducción la
siguiente ecuación siguiendo el método
anterior: Cr2(SO4)3 + KOH +KClO3 → K2CrO4 + H2O+KCl +
K2SO4
1. Cr2(SO4)3 + KOH +KClO3 → K2CrO4 + H2O + KCl + K2SO4
2. Cr2
+3
(S+6
O4–2
)3 + K+1
O-2
H+1
+ K+1
Cl+5
O3
-2
→K2
+1
Cr+6
O4
-2
+
H2
+1
O-2
+ K+1
Cl-1
+ K2
+1
S+6
O4
-2
3. Cr+3
→ Cr+6
Cl+5
→ Cl–
4. Cl+5
→ Cl–
Reacción de reducción
5. 2Cr+3
→ Cr+6
Reacción de oxidación
6. Cl+5
→ Cl–
Esta semireacción tiene balanceado el cloro así
que no se hace nada
7. 2Cr+3
→ Cr+6
Se balancea esta semireacción de la siguiente
manera . 2Cr+3
→ 2Cr+6

8. Cl+5
+ 6e–
→Cl–
Balanceadas las cargas de la semireacción de
reducción. . 2Cr+3
→2 Cr+6
+ 6e–
Balanceadas las
cargas de la semireacción de oxidación
9. 6Cl+5
+ 36 e–
→ 6 Cl–
12Cr+3
→ 12 Cr+6
+ 36 e–
10. 6Cl+5
+ 36e–
+ 12Cr+3
→ 6Cl–
+ 12Cr+6
+ 36 e–
11. 6 Cl+5
+ 12 Cr+3
→ 6 Cl–
+ 12 Cr+6
12. Cl+5
+ 2 Cr+3
→ Cl–
+ 2 Cr+6
13. Cl+5
+ 2 Cr+3
→ Cl–
+ 2 Cr+6
Esta balanceada en cargas y
en masa.
14. Cr2(SO4)3 + KOH +KClO3 → 2 K2CrO4 + H2O +KCl + K2SO4
15. Cr2(SO4)3 + KOH + KClO3 → 2 K2CrO4 + H2O +KCl + K2SO4
EJERCICIOS PARA RESOLVER:
1. KMnO 4 + H 2SO 4 + FeSO 4 K 2SO 4 + MnSO 4 + Fe 2(SO
4 ) 3 + H 2 O
2. K 2Cr 2 O7 + HI + HClO 4 KClO 4 + Cr(ClO 4 ) 3 + I 2 + H 2
O
3. AgNO 3 + FeSO 4 Fe 2(SO 4 ) 3 + Fe(NO 3 ) 3. AgNO 2 +
Ag 3 + FeSO 4 Fe 2(SO 4 ) 3 + Fe(NO 3 ) 2 + Ag
4. NaCl + MnO 2 + H 2SO 4 NaHSO 4 + MnSO 4 + Cl 2 + H 2º
5. CH 4 + O 2 CO 2 + H 2O
6. HNO3 + H 2S NO + S + H 2 O
7. K 2Cr 2 O7 + SnCl 2 CrCl 3 + SnCl4

Estequiometria
ESTEQUIOMETRIA.- Parte de la química que estudia las relaciones
cuantitativas entre las sustancias que intervienen en una reacción
química.
Estas relaciones puede ser:
mol-mol
mol-gramos
gramos-gramos
mol-volumen

volumen-gramos
volumen-volumen
La parte central de un problema estequiométrico es el FACTOR
MOLAR cuya fórmula se muestra a continuación.
FACTOR MOLAR = [ MOLES DE LA SUSTANCIA DESEADA MOLES DE
LA SUSTANCIA DE PARTIDA ]
Los datos para el factor molar se obtienen de los COEFICIENTES
DE LA ECUACIÓN BALANCEADA.
Cuando se ha ajustado una ecuación, los coeficientes
representan el número de átomos de cada elemento en los
reactivos y en los productos. También representan el número de
moléculas y de moles de reactivos y productos.
Cuando una ecuación está ajustada, la estequiometría se emplea
para saber las moles de un producto obtenidas a partir de un
número conocido de moles de un reactivo. La relación de moles
entre reactivo y producto se obtiene de la ecuación ajustada. A
veces se cree equivocadamente que en las reacciones se utilizan
siempre las cantidades exactas de reactivos. Sin embargo, en la
práctica lo normal suele ser que se use un exceso de uno o más

reactivos, para conseguir que reaccione la mayor cantidad
posible del reactivo menos abundante.
Reactivo limitante
Cuando una reacción se detiene porque se acaba uno de los
reactivos, a ese reactivo se le llama reactivo limitante.
Aquel reactivo que se ha consumido por completo en una
reacción química se le conoce con el nombre de reactivo
limitante pues determina o limita la cantidad de producto
formado.
Reactivo limitante es aquel que se encuentra en defecto basado
en la ecuación química ajustada.
Ejemplo 1:
Para la reacción:
¿Cuál es el reactivo limitante si tenemos 10 moléculas de
hidrógeno y 10 moléculas de oxígeno?
Necesitamos 2 moléculas de H2 por cada molécula de O2
Pero tenemos sólo 10 moléculas de H2 y 10 moléculas de O2.

La proporción requerida es de 2 : 1
Pero la proporción que tenemos es de 1 : 1
Es claro que el reactivo en exceso es el O2 y el reactivo limitante
es el H2
Como trabajar con moléculas es lo mismo que trabajar con
moles.
Si ahora ponemos 15 moles de H2 con 5 moles de O2 entonces
como la estequiometría de la reacción es tal que 1 mol de
O2 reaccionan con 2 moles de H2, entonces el número de moles
de O2 necesarias para reaccionar con todo el H2 es 7,5, y el
número de moles de H2 necesarias para reaccionar con todo el
O2 es 10.
Es decir, que después que todo el oxígeno se ha consumido,
sobrarán 5 moles de hidrógeno. El O2 es el reactivo limitante
Una manera de resolver el problema de cuál es el reactivo es el
limitante es:
Calcular la cantidad de producto que se formará para cada una
de las cantidades que hay de reactivos en la reacción.
El reactivo limitante será aquel que produce la menor cantidad
de producto.
Ejemplo 3:

Considere la siguiente reacción:
Supongamos que se mezclan 637,2 g de NH3 con 1142 g de CO2.
¿Cuántos gramos de urea [(NH2)2CO] se obtendrán?
1) Primero tendremos que convertir los gramos de reactivos en
moles:
637,2 g de NH3 son 37,5 moles
1142 g de CO2 son 26 moles
2) Ahora definimos la proporción estequiométrica entre reactivos
y productos:
 a partir de2 moles de NH3 se obtiene1 mol de (NH2)2CO
 a partir de 1 mol de CO2 se obtiene 1 mol de (NH2)2CO
3) Calculamos el número de moles de producto que se
obtendrían si cada reactivo se consumiese en su totalidad:
 a partir de37,5 moles de NH3 se obtienen 18,75 moles de (NH2)2CO
 a partir de 26 moles de CO2 se obtienen 26 moles de (NH2)2CO
4) El reactivo limitante es el (NH3) y podremos obtener como
máximo 18.75 moles de urea.

5) Y ahora hacemos la conversión a gramos:
18,75 moles de (NH2)2CO son 1125 g.
Se cree equivocadamente que las reacciones progresan hasta
que se consumen totalmente los reactivos, o al menos el reactivo
limitante.
La cantidad real obtenida del producto, dividida por la cantidad
teórica máxima que puede obtenerse (100%) se llama
rendimiento.
Rendimiento teórico
La cantidad de producto que debiera formarse si todo el reactivo
limitante se consumiera en la reacción, se conoce con el nombre
de rendimiento teórico.
A la cantidad de producto realmente formado se le llama
simplemente rendimiento o rendimiento de la reacción. Es claro
que siempre se cumplirá la siguiente desigualdad
Rendimiento de la reacción ≦ rendimiento teórico
Razones de este hecho:
 es posible que no todos los productos reaccionen

 es posible que haya reacciones laterales que no lleven al producto
deseado
 la recuperación del 100% de la muestra es prácticamente imposible
Una cantidad que relaciona el rendimiento de la reacción con el
rendimiento teórico se le llama rendimiento porcentual o % de
rendimiento y se define así:
Ejemplo:
La reacción de 6,8 g de H2S con exceso de SO2, según la siguiente
reacción, produce 8,2 g de S. ¿Cual es el rendimiento?
(Pesos Atómicos: H = 1,008, S = 32,06, O = 16,00).
En esta reacción, 2 moles de H2S reaccionan para dar 3 moles de
S.
1) Se usa la estequiometría para determinar la máxima cantidad
de S que puede obtenerse a partir de 6,8 g de H2S.
(6,8/34) x (3/2) x 32 = 9,6 g
2) Se divide la cantidad real de S obtenida por la máxima teórica,
y se multiplica por 100.

(8,2/9,6) x 100 = 85,4%
Reactivo limitante
Es aquel reactivo concreto de entre los que participan en una
reacción cuya cantidad determina la cantidad máxima de
producto que puede formarse en la reacción.
Proporción de reacción
Cantidades relativas de reactivos y productos que intervienen en
una reacción. Esta proporción puede expresarse en moles,
milimoles o masas.
Rendimiento real
Cantidad de producto puro que se obtiene en realidad de una
reacción dada. Compárese con rendimiento teórico.
Rendimiento teórico
Cantidad máxima de un producto específico que se puede
obtener a partir de determinadas cantidades de reactivos,
suponiendo que el reactivo limitante se consume en su totalidad
siempre que ocurra una sola reacción y se recupere totalmente
el producto. Compárese con rendimiento.
EJERCICIOS PROPUESTOS:
1.El carburo de silicio, SiC, se conoce por el nombre común de carborundum.
Esta sustancia dura, que se utiliza comercialmente como abrasivo, se prepara
calentando SiO2 y C a temperaturas elevadas:
SiO2(s) + 3C(s) SiC(s) + 2CO(g)

¿Cuántos gramos de SiC se pueden formar cuando se permite que reaccionen
3.00 g de SiO2 y 4.50 g de C?
A.2.00 g
B.3.00 g
C.5.01 g
D.15.0 g
2.El cloruro de calcio reacciona con nitrato de plata para producir un
precipitado de cloruro de plata:
CaCl2(aq) + 2 AgNO3(aq) AgCl(s) + Ca(NO3)2(aq)
3.En un experimento se obtienen 1.864 g de precipitado. Si el rendimiento
teórico del cloruro de plata es 2.45 g. ¿Cuál es el rendimiento en tanto por
ciento?
58.6%
30.0%
76.1%
131.0%
4. Cuando se prepara H2O a partir de hidrógeno y oxígeno, si se parte de 4.6
mol de hidrógeno y 3.1 mol de oxígeno, ¿cuántos moles de agua se pueden
producir y qué permanece sin reaccionar?
se producen 7.7 mol de agua y quedan 0.0 mol de O2

5. ¿Qué masa de cloruro de plata se puede preparar a partir de la reacción de
4.22 g de nitrato de plata con 7.73 g de cloruro de aluminio? (No olvide
balancear la reacción).
AgNO3 + AlCl3 Al(NO3)3 + AgCl
5.44 g
3.56 g
14.6 g
24.22 g
6. En la reacción 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO, ¿cuántos gramos de HNO3 se
pueden formar cuando se permite que reaccionen 1.00 g de NO2 y 2.25 g de
H2O?
0.913 g
0.667 g
15.7 g
1.37 g
7. En la reacción: Fe(CO)5 + 2PF3 + H2 Fe(CO)2(PF3)2(H)2 + 3CO
¿Cuántos moles de CO se producen a partir de una mezcla de 5.0 mol de
Fe(CO)5, 8.0 mol PF3, y 6.0 mol H2?
9 mol
24 mol
12 mol
16 mol

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