Anexo 3 Reacciones químicas Tablas para el desarrollo de los ejercicios

1. 1
Anexo 3
Reacciones químicas
Tablas para el desarrollo de los ejercicios
Nombre y apellidos: Keilin Solís villorina Letra de estudiante seleccionado: C
Nombre del tutor: Nicolas David pinero Programa académico: Regencia en farmacia
Ejercicio 1. Estequiometria
Tabla 1. Cantidades de reactivos y productos, número de Avogadro y masa molar
a. Determinar la fórmula molecular de las
sustancias y plantear la ecuación
química que corresponda a la
descripción. Escribir la ecuación química
balanceada, incluyendo el estado de
agregación de cada compuesto (4
puntos)
Propano: 𝐶3𝐻8(𝑔)
Oxígeno molecular: 𝑂2(𝑔)
Dióxido de Carbono: 𝐶𝑂2(𝑔)
Agua: 𝐻2𝑂 (𝑙)
𝐶3𝐻8(𝑔) + 5𝑂2(𝑔) → 3𝐶𝑂2(𝑔) + 4𝐻2𝑂 (𝑙) + 𝐸𝑁𝐸𝑅𝐺𝐼𝐴
b. Determinar la masa molar de cada uno
de los compuestos que conforman la
reacción y comprobar que la masa de los
reactivos sea igual a la masa de los
productos en la reacción balanceada (6
puntos)
Cálculo de la masa molar de reactivos y productos a partir de los pesos
atómicos:
Pm: Peso o masa molecular
mi : masa atómica del elemento i
𝑃𝑚 = ∑ 𝑚𝑖𝑥 # á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜
𝑛
𝑖=1
Las masas atómicas relativas de los elementos químicos se consultan en
la tabla periódica:

2. 2
m(C) = 12 g/mol
m (H) = 1 g/mol
m(O) = 16 g /mol
Reemplazamos en la ecuación para determinar los pesos moleculares de
los reactivos y productos.
𝑃𝑚 (𝐶3𝐻8(𝑔)) = (12
𝑔
𝑚𝑜𝑙
𝑥 3) + (1
𝑔
𝑚𝑜𝑙
𝑥 8) = 44 𝑔/𝑚𝑜𝑙
𝑃𝑚 (𝑂2(𝑔)) = (16
𝑔
𝑚𝑜𝑙
𝑥 2) = 32 𝑔/𝑚𝑜𝑙
𝑃𝑚 (𝐶𝑂2(𝑔)) = (12
𝑔
𝑚𝑜𝑙
𝑥 1) + (16
𝑔
𝑚𝑜𝑙
𝑥 2) = 44 𝑔/𝑚𝑜𝑙
𝑃𝑚 (𝐻2𝑂 (𝑙)) = (1
𝑔
𝑚𝑜𝑙
𝑥 2) + (16
𝑔
𝑚𝑜𝑙
𝑥 1) = 18 𝑔/𝑚𝑜𝑙
Análisis de los resultados obtenidos (¿se cumple la ley de la
conservación de la masa?):
Con ayuda de la ecuación química y las masas moleculares podemos
verificar la ley de conservación de la masa para la anterior reacción.
1 𝑚𝑜𝑙 𝑥 (44
𝑔
𝑚𝑜𝑙
) + 5 𝑚𝑜𝑙 𝑥 (32
𝑔
𝑚𝑜𝑙
) = 3 𝑚𝑜𝑙 𝑥 (44
𝑔
𝑚𝑜𝑙
) + 4 𝑚𝑜𝑙 𝑥 (18
𝑔
𝑚𝑜𝑙
)
44 𝑔 + 160 𝑔 = 132 𝑔 + 72 𝑔
204 𝑔 = 204 𝑔
Por lo tanto, la masa de los reactivos es igual a la masa de los
productos.

3. 3
c. ¿Cuál reactivo es el limitante cuando se
permite que reaccionen 25 g de
reactivo 1 al 93% de pureza y 65 g de
reactivo 2 al 74 % de pureza? (5
puntos)
Solución numérica del ejercicio:
Paso 1: Calculamos los gramos puros de ambos reactivos:
m(𝐶3𝐻8(𝑔)) puros = 25 g x 93% =23,75 g
m(𝑂2(𝑔)) puros = 65 g x 74% = 48,1 g
Determinamos los moles de 𝐶3𝐻8(𝑔) 𝑦 𝑂2(𝑔) los comparamos con la
ecuación química:
n(𝐶3𝐻8(𝑔)) =
23,75 𝑔
44
𝑔
𝑚𝑜𝑙
= 0,54 𝑚𝑜𝑙
n(𝑂2(𝑔) ) =
48,1 𝑔
32
𝑔
𝑚𝑜𝑙
= 1,50 𝑚𝑜𝑙
A partir de los moles de propano y utilizando la ecuación química
balanceada, calculamos los moles de oxígeno molecular necesarios para
reaccionar con 0,54 molde de propano.
n(𝑂2(𝑔) ) = 0,54 moles de 𝐶3𝐻8(𝑔) 𝑥 (
5 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑂2(𝑔)
1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶3𝐻8(𝑔)
)
= 2,7 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑂2(𝑔)
Análisis de los resultados obtenidos (incluye la respuesta a la pregunta):
Como tenemos 1,50 moles de 𝑂2(𝑔), pero son necesarios 2,7 moles
de 𝑂2(𝑔) para culminar el proceso, entonces el reactivo limitante es
el oxígeno molecular.

4. 4
d. ¿Cuántos moles de producto 2 pueden
producirse si el rendimiento de la
reacción es del 70%? (5 puntos)
Solución numérica del ejercicio:
Calculamos los moles de agua que se obtendrían si el rendimiento fuera
del 100%
Establecemos la siguiente regla de 3:
4 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐻2𝑂 (𝑙) = 100 % 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜
𝑋 = 70 % 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑟𝑒𝑎𝑙
𝑛(𝐻2𝑂 (𝑙)) = 4 𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑂 (𝑙) 𝑥 (
70 % 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑟𝑒𝑎𝑙
100 % 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜
)
= 2,8 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐻2𝑂
Análisis de los resultados obtenidos (incluye la respuesta a la pregunta):
Los moles de 𝐻2𝑂 que se producen, cuando la reacción es del 70% de
rendimiento es de 2,8 moles de agua.
Ejercicio 2. Equilibrio Químico
Tabla 2. Cálculo y aplicaciones de las constantes de equilibrio Kp y Kc
a. Balancear la ecuación y
escribir las expresiones
correspondientes de Kc y
Kp (5 puntos)
Reacción balanceada:

5. 5
𝐶𝑂(𝑔) + 2𝐻2(𝑔) ⟷ 𝐶𝐻3𝑂𝐻(𝑔)
Expresión de Kc:
𝐾𝑐 =
[𝐶𝐻3𝑂𝐻(𝑔)]
[𝐶𝑂(𝑔)].[𝐻2(𝑔)]
2
Expresión de Kp:
𝐾𝑐 =
𝑃𝐶𝐻3𝑂𝐻(𝑔)
𝑃𝐶𝑂(𝑔).𝑃𝐻2(𝑔)
2
b. Una mezcla de 6,1*10-3
moles de reactivo 1 y
2,1*10-2
moles de
reactivo 2, se pone en
un recipiente de 2 L a
611 ºF y se deja que
alcance el equilibrio. El
análisis de la mezcla en
equilibrio muestra que la
concentración de
producto 1 es 1,9*10-3
M. Calcule Kc para la
reacción (10 puntos)
Datos del ejercicio:
Moles del reactivo 1 𝐶𝑂(𝑔)= 6,1*10-3
Moles del reactivo 2 𝐻2(𝑔) = 2,1*10-2
Concentración del producto 1 𝐶𝐻3𝑂𝐻(𝑔) = 1,9*10-3
M
Volumen = 2 L
T= 611 ºF
Solución numérica del ejercicio:
Paso 1: Calculamos las concentraciones molares de los reactivos:
[𝐶𝑂(𝑔)] =
6,1x10−3
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠
2 𝐿
= 3,05x10−3
𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟
[𝐻2(𝑔)] =
2,1x10−2
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠
2 𝐿
= 1,05x10−2
𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟
[𝐶𝐻3𝑂𝐻(𝑔)] = 1,9x10−3
𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟

6. 6
Paso 2: Con ayuda de una tabla establecemos las concentraciones en el equilibrio.
COMPUESTO 𝐶𝑂(𝑔) 𝐻2(𝑔) 𝐶𝐻3𝑂𝐻(𝑔)
INICIAL 3,05x10−3
𝑀 1,05x10−2
𝑀 0
CAMBIO −1,9x10−3
𝑀 −1,9x10−3
𝑀 1,9x10−3
𝑀
EQUILIBRIO 1,15x10−3
𝑀 8,6x10−3
1,9x10−3
𝑀
Paso 3: Reemplazamos en la ecuación para la contante de equilibrio.
𝐾𝑐 =
[𝐶𝐻3𝑂𝐻(𝑔)]
[𝐶𝑂(𝑔)].[𝐻2(𝑔)]
2
𝐾𝑐 =
(1,9x10−3
𝑀)
(1,15x10−3
𝑀). (8,6x10−3
)
2
= 2,23𝑥104
Referencia (normas APA)
Brown, T. et al. (2014). Química, la ciencia central. Ciudad de México: Pearson S.A. (pp. 610-630).
Petrucci, R. et al. (2017). Química general principios y aplicaciones modernas. (11a. ed.). Madrid: Pearson S.A. (pp. 689-713).
Ejercicio 3. Ácidos y Bases
Tabla 3. Cálculo de pH y equilibrio ácido-base del ácido láctico

7. 7
a. Calcular Ka (constante de
acidez) para el ácido
láctico a 25ºC (10
puntos)
Datos del ejercicio:
[HC3H5O3] M = 0,211
pH = 2,43
Solución numérica del ejercicio:
Paso 1: Escribimos la reacción de disociación del ácido láctico.
𝐻𝐶3𝐻5𝑂3(𝑎𝑐) ⟷ 𝐻+(𝑎𝑐) + 𝐶3𝐻5𝑂3
−
(𝑎𝑐)
Paso 2: Calculamos la concentración de 𝐻+(𝑎𝑐) en el equilibrio utilizando el pH de la solución.
𝑝𝐻 = −log(𝐻+
)
[𝐻+
] = 10−𝑝𝐻
[𝐻+
] = 10−2,43
= 3,72 𝑥 10−3
𝑀
Paso 3: Con ayuda de una tabla establecemos las concentraciones en el equilibrio.
COMPUESTO 𝐻𝐶3𝐻5𝑂3(𝑎𝑐) 𝐻+(𝑎𝑐) 𝐶3𝐻5𝑂3
−
(𝑎𝑐)
INICIAL 0,211 𝑀 0 0
CAMBIO −3,72x10−3
𝑀 3,72x10−3
𝑀 3,72x10−3
𝑀
EQUILIBRIO 2,07x10−1
𝑀 3,72x10−3
𝑀 3,72x10−3
𝑀
Paso 3: Reemplazamos en la ecuación para la contante de equilibrio.
𝐾𝑎 =
[𝐻+
(𝑎𝑐)].[𝐶3
𝐻5𝑂3
−
(𝑎𝑐)]
[𝐻𝐶3𝐻5𝑂3(𝑎𝑐)]

8. 8
Tiempo (s) [C5H6]
0 0.0200
25 0.0150
50 0.0120
75 0.0100
100 0.0087
Estudiante B
𝐾𝑎 =
(3,72x10−3
𝑀)2
(2,07x10−1
𝑀)
= 6,69𝑥10−5
Ejercicio 4. Cinética Química
Tabla 4. Cambio de la concentración con el tiempo
a. Graficar [C5H6] contra el tiempo, Ln[C5H6]
contra el tiempo y 1/[C5H6] contra el
tiempo. ¿Cuál es el orden de la reacción?
(9 puntos)
Gráfica [C5H6] contra el tiempo:

9. 9
Gráfica Ln[C5H6] contra el tiempo:

10. 10
Gráfica 1/[C5H6] contra el tiempo:

11. 11
¿Cuál es el orden de la reacción?
Respuesta: segundo orden
b. ¿Cuál es el valor de la constante de
velocidad? (6 puntos)
k =6.529 𝑥 10−1 1
𝑀.𝑠
Referencia (normas APA)
Brown, T. et al. (2014). Química, la ciencia central. Ciudad de México: Pearson S.A. (pp. 556-589).
Chang, R. Goldsby, K. (2013). Química. (12a. ed.). México, D.F: McGraw-Hill Interamericana. (pp. 593-625).
Conclusiones

12. 12
La temática que se trabajo estuvo acorde a lo planteado, mis expectativas con respecto al curso son altas,
pienso que todo lo que aprendo en este curso me ayuda formarme en mi profesión, espero que mi tutor le guste
el trabajo que presente, espero recibir la retroalimentación de la temática trabajada.
Espero que mi trabajo este acorde a las expectativas