Cómo encontrar el número de moles necesarios para reaccionar

Los químicos realizan rutinariamente cálculos de la cantidad de sustancias necesarias para llevar a cabo una reacción química. Los libros de texto se refieren a este tema como "estequiometría". Los químicos basan todos los cálculos estequiométricos en moles. Un mol representa 6.022 x 10^23 unidades de fórmula de una sustancia, y este número corresponde al número de unidades de fórmula de sustancia necesarias para que la muestra muestre un peso igual a su peso de fórmula en gramos. El peso de la fórmula, a su vez, representa la suma de los pesos atómicos, tal como se encuentran en la tabla periódica de los elementos, de todos los átomos de la fórmula. La sal de mesa, también conocida como cloruro de sodio o NaCl, por ejemplo, exhibe un peso de fórmula de 58.44, lo que significa que 58.44 gramos de cloruro de sodio representarían 1 mol, o 6.022 x 10^23 unidades de fórmula de NaCl.

Escriba una ecuación química equilibrada para la reacción que se está investigando. Una reacción equilibrada contiene el mismo número de cada tipo de átomo a ambos lados de la flecha de reacción. Por ejemplo, la reacción entre el hidróxido de calcio, o Ca(OH)2, y el ácido clorhídrico, o HCl, está representada por Ca(OH)2 + HCl → CaCl2 + H2O. Esta reacción no está equilibrada, sin embargo, porque el lado izquierdo contiene dos átomos de oxígeno y un átomo de cloro, mientras que el lado derecho contiene dos átomos de cloro y un átomo de oxígeno. La forma equilibrada de esta ecuación sería Ca(OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, que contiene el mismo número de átomos a cada lado de la flecha.

Calcular el peso de la fórmula de todos los compuestos involucrados en la reacción. El peso de la fórmula, o peso molecular, representa los pesos atómicos, tal como se encuentran en la tabla periódica de los elementos, de todos los átomos de una fórmula química. Por ejemplo, CaCl2 contiene un átomo de calcio y dos átomos de cloro, que exhiben pesos atómicos de 40,08 y 35,45, respectivamente. El peso de la fórmula de CaCl2 es por lo tanto (1 x 40.08) + (2 x 35.45) = 100.98.

Calcula el número de moles para cualquier compuesto en la ecuación equilibrada para la cual conoces la masa. Las masas de todas las demás sustancias pueden calcularse a partir de la masa de un solo producto o reactante. En el caso de la reacción equilibrada Ca(OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, para calcular los moles de HCl necesarios para reaccionar con 10 gramos de hidróxido de calcio, Ca(OH)2, el número de moles se obtiene dividiendo la masa de la sustancia por el peso de la fórmula. En este caso, la fórmula del peso de Ca(OH)2 es 74.10, y por lo tanto 10 gramos de Ca(OH)2 representan 10 / 74.10 = 0.13 moles.

Determine el número de moles necesarios para reaccionar multiplicando por moles de la sustancia conocida por la relación estequiométrica de la sustancia desconocida con la sustancia conocida. Por ejemplo, en Ca(OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, la relación estequiométrica entre HCl y Ca(OH)2 es 2:1 porque los coeficientes delante de las fórmulas en la ecuación equilibrada son 2 y 1, respectivamente. Siguiendo el ejemplo del paso anterior, 0,13 moles de Ca(OH)2 corresponde a 0,13 x 2/1 = 0,26 moles de HCl. Esto representa los moles de HCl necesarios para reaccionar con 10 gramos de Ca(OH)2.

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