Cómo resolver ecuaciones usando conversión de partículas, volumen y masa

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Por Peter J. Mikulecky, Chris Hren

Los reactivos reales (reactantes) tienden a medirse en unidades de masa o volumen. Los productos reales se miden de la misma manera. Por lo tanto, es necesario poder utilizar los factores de conversión mola-masa, mola-volumen y mola-partícula para traducir entre estos diferentes dialectos de conteo.

La figura resume la interrelación entre todas estas cosas y sirve como diagrama de flujo para la resolución de problemas. Todos los caminos conducen hacia y desde el topo.

Un diagrama de flujo de resolución de problemas que muestra el uso de los factores de conversión lunar-molecular, lunar-masa, lunar-volumen y lunar-partícula.

Si miras la figura, puedes ver que no es posible convertir directamente entre la masa de una sustancia y la masa de otra sustancia. Usted debe convertir a lunares y luego usar el factor de conversión lunar-mol antes de convertir a la masa de una nueva sustancia. Lo mismo puede decirse de las conversiones de las partículas o del volumen de una sustancia a la de otra sustancia. El topo es siempre el intermediario que utilizas para la conversión.

Haga todos sus cálculos en un problema estequiométrico largo, ahorrando cualquier redondeo para el final. Cuando usted tiene una cadena de factores de conversión, es mucho mejor calcular todo en un solo paso en lugar de dividir un problema en múltiples pasos donde usted escribe un cálculo en su calculadora, presiona Enter, y luego pasa al siguiente paso. Hacer esto conduce a un mayor grado de error.

Pruebe un ejemplo: El carbonato de calcio se descompone para producir óxido de calcio sólido y gas de dióxido de carbono según la siguiente reacción.

Suponiendo que se descompongan 10,0 g de carbonato de calcio, responda a las dos preguntas siguientes:

  1. Primero, convierta 10.0 g de carbonato de calcio en lunares de carbonato de calcio usando la masa molar de carbonato de calcio (100.09 g/mol) como factor de conversión. Para determinar los gramos de óxido de calcio producidos, se debe convertir de lunares de carbonato de calcio a lunares de óxido de calcio. Tenga en cuenta que usted toma el número de lunares para la conversión molar-molecular a partir de los coeficientes en la ecuación química equilibrada. A continuación, convierta de lunares de óxido de calcio a gramos de óxido de calcio utilizando la masa molar de óxido de calcio (56,08 g/mol) como factor de conversión: Encontrará que se producen 5,61 g de CaO.
  2. A temperatura y presión estándar (STP), ¿cuántos litros de dióxido de carbono se producen? para determinar los litros de dióxido de carbono producidos, siga la conversión masa-molde inicial con una conversión molar para encontrar los lunares de dióxido de carbono producidos. Luego convierta de topos de dióxido de carbono a litros usando el hecho de que en STP, cada topo de gas ocupa 22.4 L: Usted calcula que se producen 2.24 L de CO2.

Observe cómo ambos cálculos requieren que primero se convierta a topos y luego se realice una conversión topo-molecular utilizando la estequiometría de la ecuación de reacción. A continuación, convierta a las unidades deseadas. Ambas soluciones consisten en una cadena de factores de conversión, cada uno de los cuales acerca las unidades un paso más a los que se necesitan en la respuesta.

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