Estequiometria

Estequiometría: Reacciones y ecuaciones químicas. Cálculos estequiométricos. Reactivo limitante. Rendimiento de las reacciones.

1. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       
1. Estequiometría 1. Estequiometría

2. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       2
Contenidos Contenidos
••
Reacciones químicas y ecuaciones químicas Reacciones químicas y ecuaciones químicas
––
Mezclas y sustancias puras; compuestos y elementos; moléculas y  Mezclas y sustancias puras; compuestos y elementos; moléculas y  átomos; iones átomos; iones
––
Reacciones químicas; estequiometría; ecuaciones químicas Reacciones químicas; estequiometría; ecuaciones químicas
••
Ajustes de ecuaciones químicas Ajustes de ecuaciones químicas
––
Reacciones sencillas Reacciones sencillas
••
Reactivo limitante Reactivo limitante
••
Rendimiento de las reacciones químicas Rendimiento de las reacciones químicas

3. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       3
Bibliografía recomendada Bibliografía recomendada
• Petrucci
:Química General, 8ª edición. R. H. Petrucci, W. S. Harwood, 
F. G. Herring, (Prentice Hall, Madrid, 2003).
– Secciones 1.3, 1.4, 4.1, 4.2, 4.4, 4.5

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Reacciones químicas y  Reacciones químicas y 
ecuaciones químicas ecuaciones químicas

5. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       5
Clasificación de la materia hasta el nivel atómico Clasificación de la materia hasta el nivel atómico
Materia Materia
¿puede separarse por un proceso físico? ¿puede separarse por un proceso físico?
Mezcla Mezcla
Sustancia Sustancia
SÍSÍ
NONO
¿puede descomponerse  ¿puede descomponerse  por un proceso químico? por un proceso químico?
NONO
SÍSÍ
Elemento Elemento
Compuesto Compuesto
¿es homogénea? ¿es homogénea?
NONO
SÍSÍ
Mezcla  Mezcla 
heterogénea heterogénea
Disolución Disolución
Leche Leche
HH
22
O (l) O (l)
CC
66
HH
1212
OO
66
(s)(s)
HH
22
(g)(g)
OO
2 2 
(g)(g)
C (s) C (s)
Disolución  Disolución  de glucosa  de glucosa  0,83 M 0,83 M
Sangre Sangre
(suspensiones) (suspensiones)
[Lectura: Petrucci 1.4]

6. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       6
Clasificación de la materia hasta el nivel atómico Clasificación de la materia hasta el nivel atómico
••
Mezcla  Mezcla 
(Ej. mezcla gaseosa de O (Ej. mezcla gaseosa de O
22
y Hy H
22
))
––
Formada por sustancias (compuestos o elementos) Formada por sustancias (compuestos o elementos)
––
Se pueden separar por procedimientos físicos Se pueden separar por procedimientos físicos
––
Su composición  Su composición 
--
proporción de las sustancias que la  proporción de las sustancias que la 
componen componen
--
puede variar puede variar
––
Sus propiedades físicas se relacionan con las de las  Sus propiedades físicas se relacionan con las de las  sustancias que la componen sustancias que la componen
••
Sustancia  Sustancia 
(Ej. H (Ej. H
22
O en estado líquido) O en estado líquido)
––
Formada por moléculas iguales  Formada por moléculas iguales 
––
en algunos casos por átomos, p.ej. C, Fe, Au en algunos casos por átomos, p.ej. C, Fe, Au
--
..
••
Cada molécula está formada por átomos Cada molécula está formada por átomos
––
Su composición  Su composición 
––
proporción de los átomos que la componen proporción de los átomos que la componen
--
es fija es fija
••
Determinada por números enteros (fórmula molecular) Determinada por números enteros (fórmula molecular)
––
Cada sustancia (compuesto o elemento) tiene unas propiedades  Cada sustancia (compuesto o elemento) tiene unas propiedades  físicas únicas físicas únicas
••
Independientes de las de sus componentes  Independientes de las de sus componentes 
––
atomos atomos
--
..
••
Útiles para su identificación (análisis). Útiles para su identificación (análisis).
[Lectura: Petrucci 1.4]

7. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       7
Reacciones químicas Reacciones químicas

8. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       8
Reacciones químicas Reacciones químicas
••
Dos o más moléculas distintas pueden intercambiar algunos de sus Dos o más moléculas distintas pueden intercambiar algunos de sus átomos y dar lugar a nuevas moléculas átomos y dar lugar a nuevas moléculas
••
Reacción química Reacción química
––
Proceso por el que un conjunto de sustancias  Proceso por el que un conjunto de sustancias 
--
reactivos reactivos
--
se transforma  se transforma 
en otro conjunto de sustancias  en otro conjunto de sustancias 
––
productos. productos.
––
Transcurre normalmente con cambios notables de las propiedades f Transcurre normalmente con cambios notables de las propiedades f
ísicas ísicas
••
cambio de color; formación de precipitado; desprendimiento de ga cambio de color; formación de precipitado; desprendimiento de ga
s; s; 
desprendimiento o absorción de calor desprendimiento o absorción de calor
••
En caso contrario hay que hacer análisis químico para saber si h En caso contrario hay que hacer análisis químico para saber si h
a tenido lugar  a tenido lugar 
una reacción química una reacción química

9. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       9
Reacciones químicas y ecuaciones químicas Reacciones químicas y ecuaciones químicas
mezcla gaseosa de O mezcla gaseosa de O
22
y Hy H
22
HH
22
O en estado líquido O en estado líquido
chispa chispa
2 2 2
H ( )+ O ( ) H O( )
g g l
→
1) Reactivos y productos: 1) Reactivos y productos:
2 2 2
2H ( )+ O ( ) 2H O( )
g g l
→
2) Conservación de los átomos: 2) Conservación de los átomos: Cada molécula de O Cada molécula de O
22
reacciona con dos moléculas de H reacciona con dos moléculas de H
22
coeficientes estequiométricos coeficientes estequiométricos
[Lectura: Petrucci 4.1]

10. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       10
Ecuaciones químicas: estequiometría Ecuaciones químicas: estequiometría
2 2 2
2H ( )+ O ( ) 2H O( )
g g l
→
••
Interpretación en términos atómico Interpretación en términos atómico
--
moleculares  moleculares 
(microscópicos) (microscópicos)
––
Las moléculas de reactivos reaccionan entre sí, en la proporción Las moléculas de reactivos reaccionan entre sí, en la proporción indicada por los coeficientes estequiométricos de la izquierda indicada por los coeficientes estequiométricos de la izquierda
••
Intercambian átomos  Intercambian átomos 
--
en uno o en varios pasos en uno o en varios pasos
--
y generan los  y generan los 
productos productos
––
La proporción de moléculas de productos generadas a partir de  La proporción de moléculas de productos generadas a partir de  moléculas de reactivos también es la indicada por los coeficient moléculas de reactivos también es la indicada por los coeficient
es es 
estequiométricos estequiométricos
––
Sólo se indica el resultado global de la reacción Sólo se indica el resultado global de la reacción
••
Si la reacción tiene lugar en varios pasos (mecanismo de la reac Si la reacción tiene lugar en varios pasos (mecanismo de la reac
ción),  ción), 
las moléculas que se generan temporalmente para ser consumidos  las moléculas que se generan temporalmente para ser consumidos  inmediatamente (intermedios de reacción) no se indican  inmediatamente (intermedios de reacción) no se indican 

11. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       11
Ecuaciones químicas: estequiometría Ecuaciones químicas: estequiometría
2 2 2
2H ( )+ O ( ) 2H O( )
g g l
→
••
Interpretación en términos molares (macroscópicos) Interpretación en términos molares (macroscópicos)
––
Un mol de dos sustancias cualesquiera contiene el mismo número  Un mol de dos sustancias cualesquiera contiene el mismo número  de moléculas de cada sustancia  de moléculas de cada sustancia 
––
por definición de mol por definición de mol
--
..
••
NN
AA
, el número de  , el número de 
Avogadro Avogadro
, 6,0221418 x 10 , 6,0221418 x 10
2323
moléculas/mol moléculas/mol
••
P.ejP.ej
., 2,016 g de H ., 2,016 g de H
22
y 32,00 g de O y 32,00 g de O
22
tienen el mismo número de  tienen el mismo número de 
moléculas con cuatro cifras significativas (6,022 x 10 moléculas con cuatro cifras significativas (6,022 x 10
2323
moléculas)  moléculas) 
––
Las cantidades macroscópicas de reactivos que reaccionan entre  Las cantidades macroscópicas de reactivos que reaccionan entre  sí guardan la misma proporción que los coeficientes  sí guardan la misma proporción que los coeficientes  estequiométricos, si se expresan en moles estequiométricos, si se expresan en moles
––
Las cantidades macroscópicas de productos que se generan a  Las cantidades macroscópicas de productos que se generan a  partir de los reactivos guardan la misma proporción que los  partir de los reactivos guardan la misma proporción que los  coeficientes estequiométricos, si se expresan en moles coeficientes estequiométricos, si se expresan en moles

12. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       12
Ecuaciones químicas: estequiometría Ecuaciones químicas: estequiometría
2 2 2
2H ( )+ O ( ) 2H O( )
g g l
→
••
¿Con cuántos moles de H ¿Con cuántos moles de H
22
reaccionan 2,40 moles de O reaccionan 2,40 moles de O
22
? ¿Cuántos  ? ¿Cuántos 
moles de H moles de H
22
O producen? O producen?
2
2 2
2
2molH
2,40molO =4,80molH
1molO
⋅
2
22
2
2molH O
2,40molO =4,80molH O
1molO
⋅

13. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       13
Ecuaciones químicas: estequiometría Ecuaciones químicas: estequiometría
2 2 2
2H ( )+ O ( ) 2H O( )
g g l
→
••
¿Con cuántos gramos de H ¿Con cuántos gramos de H
22
reaccionan 38,4 gramos de O reaccionan 38,4 gramos de O
22
? ¿Cuántos  ? ¿Cuántos 
gramos de H gramos de H
22
O producen? [Masas atómicas: H 1,008; O 16,00] O producen? [Masas atómicas: H 1,008; O 16,00]
2 2 2
22
2 2 2
1molO 2molH 2,016gH
38,4gO =4,84gH
32,00gO 1molO 1molH
⋅ ⋅ ⋅ 1,20
2,40
2 2 2
22
2 2 2
1molO 2molH O 18,02gH O
38,4gO =43,2gH O
32,00gO 1molO 1molH O
⋅ ⋅ ⋅
[Recomendación: Petrucci ejemplos 4.3-4.5]
[Prob. 1.3]

14. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       
Ajustes de  Ajustes de 
ecuaciones químicas ecuaciones químicas

15. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       15
Ajustes de ecuaciones químicas simples Ajustes de ecuaciones químicas simples
4 2 2 2
CH + O CO + H O
→
••
Procedimiento de tanteo Procedimiento de tanteo
––
Si un elemento aparece en un solo compuesto en cada lado, se aju Si un elemento aparece en un solo compuesto en cada lado, se aju
stan  stan 
los coeficientes de dichos compuestos los primeros los coeficientes de dichos compuestos los primeros
––
Si un reactivo o producto es un elemento libre, se ajusta en últ Si un reactivo o producto es un elemento libre, se ajusta en últ
imo lugar imo lugar
––
Los demás coeficientes se van adaptado, por tanteo, al resultado Los demás coeficientes se van adaptado, por tanteo, al resultado
del del 
primer paso primer paso
––
Pueden usarse coeficientes fraccionarios; al final pueden conver Pueden usarse coeficientes fraccionarios; al final pueden conver
tirse  tirse 
todos en enteros por multiplicación por un factor común todos en enteros por multiplicación por un factor común
[Lectura: Petrucci 4.1]
1. C aparece en un solo compuesto en cada lado:  
4 2 2 2
1CH + O 1CO + H O
→
2. H aparece en un solo compuesto en cada lado:  
4 2 2 2
1CH + O CO + 2 H O
→
3. Como consecuencia de 1+2:  
4 2 2 2
1CH + O 1CO + 2 H O
→
4. O aparece como elemento libre y lo ajustamos el último  
4 2 2 2
CH +2O CO + 2 H O
→

16. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       16
Ajustes de ecuaciones químicas simples Ajustes de ecuaciones químicas simples
3 4 3 4 2 2
H PO + CaO Ca (PO ) + H O
→
Ejemplo: Ejemplo:
2
1
P:
3
1
Ca:
2
3
H:
P,Ca,H:
2
3
1
3
O:
yaestá
3 4 3 4 2 2
2H PO +3CaO Ca (PO ) +3H O
→

17. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       17
Ajustes de ecuaciones químicas simples Ajustes de ecuaciones químicas simples
6 12 6 2 2 2
C H O + O CO + H O
→
Ejemplo:  Ejemplo: 
Reacción global de combustión metabólica completa de la glucosa Reacción global de combustión metabólica completa de la glucosa
1
6
C:
1
6
H:
C,H:
1
6
6
O:
1
6
6
6
6 12 6 2 2 2
C H O +6O 6CO +6H O
→
[Recomendación: Petrucci ejemplos 4.1,4.2]

18. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       18
Ajustes de reacciones redox Ajustes de reacciones redox
••
Reacciones entre especies cargadas: Además del balance de  Reacciones entre especies cargadas: Además del balance de  materia hay que tener en cuenta el balance de carga materia hay que tener en cuenta el balance de carga ––
Se verán en el Tema 9. Reacciones de oxidación Se verán en el Tema 9. Reacciones de oxidación
--
reducción. reducción.

19. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       
Reactivo limitante Reactivo limitante

20. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       20
Reactivo limitante Reactivo limitante
2 2 2
2H ( )+ O ( ) 2H O( )
g g l
→
••
En un recipiente cerrado se prepara una mezcla de 2,40 mol de O En un recipiente cerrado se prepara una mezcla de 2,40 mol de O
2 2 
y y 
4,00 mol de H 4,00 mol de H
22
. Se hace saltar una chispa y se produce la reacción  . Se hace saltar una chispa y se produce la reacción 
de formación de H de formación de H
22
O indicada más arriba. O indicada más arriba.
––
¿Cuántos moles de O ¿Cuántos moles de O
22
reaccionan? reaccionan?
––
¿Cuántos moles de H ¿Cuántos moles de H
22
reaccionan? reaccionan?
––
¿Cuántos moles de H ¿Cuántos moles de H
22
O se forman? O se forman?
2
2 2
2
2molH
2,40molO =4,80molH
1molO
⋅
1)  2,40 mol O
2podrían reaccionar con 4,80 mol H
2, pero sólo hay presentes 4,00 mol H
2; 
luego se quedará O
2sobrante sin reaccionar.  
2
2 2
2
1molO
4,00molH × =2,00molO
2molH
2)  4,00 mol H
2pueden reaccionar con 2,00 mol O
2; como hay presentes 2,40 mol O
2, 
quedaran 0,40 mol O
2sobrantes sin reaccionar.  
3)  4,00 mol H
2reaccionan con 2,00 mol O
2y producen 4,00 mol H
2O.
4)  El resultado de la reacción es que se consume todo el H
2,se producen 4,00 mol H
2O y 
quedan presentes sin reaccionar 0,40 mol O
2.
El HEl H
22
actúa de “reactivo limitante” actúa de “reactivo limitante”

21. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       21
Reactivo limitante Reactivo limitante
Los coeficientes estequiométricos de la ecuación química indican Los coeficientes estequiométricos de la ecuación química indican
las proporciones  las proporciones 
de moles de reactivos que  de moles de reactivos que 
pueden pueden
reaccionar y las proporciones molares de  reaccionar y las proporciones molares de 
productos que se formarán. productos que se formarán.
••
Cuando se prepara una mezcla de reactivos de modo que los moles  Cuando se prepara una mezcla de reactivos de modo que los moles  de los mismos guardan la misma proporción que los coeficientes  de los mismos guardan la misma proporción que los coeficientes  estequiométricos, se dice que es una  estequiométricos, se dice que es una 
mezcla estequiométrica mezcla estequiométrica
, o , o 
que los reactivos están en  que los reactivos están en 
proporciones estequiométricas proporciones estequiométricas
..
––
En este caso, todos los reactivos presentes se consumen completa En este caso, todos los reactivos presentes se consumen completa
mente  mente 
en la reacción.   en la reacción.   Ej. 2,40 mol O Ej. 2,40 mol O
22
y 4,80 mol H y 4,80 mol H
22
••
Normalmente se ponen a reaccionar  Normalmente se ponen a reaccionar 
mezclas no estequiométricas mezclas no estequiométricas
..
––
En estos casos, el reactivo que está presente en menor proporció En estos casos, el reactivo que está presente en menor proporció
n n 
(respecto a la estequiométrica) se consume totalmente en la reac (respecto a la estequiométrica) se consume totalmente en la reac
ción y  ción y 
determina las cantidades que se consumen de los otros reactivos  determina las cantidades que se consumen de los otros reactivos 
y las  y las 
que se forman de productos.  que se forman de productos. 
––
Se le denomina  Se le denomina 
reactivo limitante reactivo limitante
. . 
––
Del resto de reactivos decimos que están  Del resto de reactivos decimos que están 
en exceso en exceso
..
Ej. 2,40 mol O Ej. 2,40 mol O
22
y 4,00 mol H y 4,00 mol H
22
; reactivo  ; reactivo 
limitante:H limitante:H
22
[Lectura: Petrucci 4.4]

22. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       22
Reactivo limitante Reactivo limitante
Ejemplo:  Ejemplo: 
Con el objeto de determinar el valor energético de la glucosa, s Con el objeto de determinar el valor energético de la glucosa, s
e realiza  e realiza 
un experimento de combustión completa de la misma. Se preparan 2 un experimento de combustión completa de la misma. Se preparan 2
,30 g de glucosa  ,30 g de glucosa 
y 2,30 g de oxígeno. ¿Cuánta glucosa y cuánto oxígeno se espera  y 2,30 g de oxígeno. ¿Cuánta glucosa y cuánto oxígeno se espera 
que reaccionen?  que reaccionen? 
¿Cuál es el reactivo limitante?  ¿Cuál es el reactivo limitante? 
[[
Masas Masas
atómicas atómicas
: H 1,008; C 12,01; O 16,00] : H 1,008; C 12,01; O 16,00]
1)  Escribimos y ajustamos la reacción  
6 12 6 2 2 2
C H O +6O 6CO +6H O
→
2)  Calculamos la cantidad (en g) de glucosa que reaccionaría con el oxígeno presente  
2
2
2 2
1molO1molgluc 180,16ggluc
2,30gO =2,15gglucosa
32,00gO 6molO 1molgluc
⋅ ⋅ ⋅
3)  Concluimos:   
Reaccionarán 2,15 g glucosa y los 2,30 g O
2; el reactivo limitante es el O
2
[Recomendación: Petrucci ejemplos 4.12,4.13]
[Prob. 1.5]

23. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       
Rendimiento Rendimiento

24. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       24
Rendimiento de las reacciones químicas Rendimiento de las reacciones químicas
En el transcurso real de una reacción química suele haber factor En el transcurso real de una reacción química suele haber factor
es que hacen que  es que hacen que 
se obtenga una cantidad de productos menor que la correspondient se obtenga una cantidad de productos menor que la correspondient
e a la  e a la 
estequiometría de la reacción.  estequiometría de la reacción. 
P.ejP.ej
., la existencia de otras reacciones secundarias  ., la existencia de otras reacciones secundarias 
competitivas que generan subproductos. competitivas que generan subproductos.
••
Rendimiento teórico  Rendimiento teórico 
(de un producto): (de un producto):
es la cantidad de ese producto  es la cantidad de ese producto 
que que 
se espera obtener se espera obtener
, por la estequiometría de la reacción, a partir  , por la estequiometría de la reacción, a partir 
de unas cantidades dadas de reactivos. de unas cantidades dadas de reactivos. ––
depende de las cantidades de reactivos de que se parta depende de las cantidades de reactivos de que se parta
••
Rendimiento real  Rendimiento real 
(de un producto): (de un producto):
es la cantidad de ese producto que  es la cantidad de ese producto que 
se obtiene se obtiene
realmente a partir de unas cantidades dadas de reactivos. realmente a partir de unas cantidades dadas de reactivos.
––
depende de las cantidades de reactivos de que se parta depende de las cantidades de reactivos de que se parta
••
Rendimiento porcentual, o rendimiento  Rendimiento porcentual, o rendimiento 
(de un producto): (de un producto):
––
Es independiente de las cantidades de reactivos de que se parta Es independiente de las cantidades de reactivos de que se parta
––
Una reacción con rendimiento ~100% se dice que es cuantitativa y Una reacción con rendimiento ~100% se dice que es cuantitativa y
se puede  se puede 
utilizar para realizar análisis químicos cuantitativos   utilizar para realizar análisis químicos cuantitativos  
[Lectura: Petrucci 4.5]
rendimientoreal
rendimiento(porcentual)= ×100%
rendimientoteórico

25. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       25
Rendimiento de las reacciones químicas Rendimiento de las reacciones químicas
Ejemplo:  Ejemplo: 
La urea,  La urea, 
CO(NH CO(NH
22
))
22
, se sintetiza a escala industrial por reacción entre  , se sintetiza a escala industrial por reacción entre 
amoniaco y dióxido de carbono, que da urea y agua. Por convenien amoniaco y dióxido de carbono, que da urea y agua. Por convenien
cia metodológica,  cia metodológica, 
se prepara una mezcla de reactivos con una proporción molar amon se prepara una mezcla de reactivos con una proporción molar amon
iaco/dióxido de  iaco/dióxido de 
carbono de 3:1 y, cuando se utiliza ésta, se producen 47,7 g de  carbono de 3:1 y, cuando se utiliza ésta, se producen 47,7 g de 
urea por mol de  urea por mol de 
dióxido de carbono. Calcula el rendimiento teórico, el real y el dióxido de carbono. Calcula el rendimiento teórico, el real y el
rendimiento porcentual  rendimiento porcentual 
de la reacción.   de la reacción.  
[[
Masas Masas
atómicas atómicas
: H 1,008; C 12,01; N 14,01; O 16,00] : H 1,008; C 12,01; N 14,01; O 16,00]
1)  Escribimos y ajustamos la reacción  
(
)
3 2 2 22
2NH +CO CO NH + H O
→
2)  Determinamos el reactivo limitante  
La proporción estequiométrica NH
3/CO
2es 2:1. Si se prepara una mezcla de 
proporción molar 3:1, hay exceso de NH
3y el reactivo limitante es el CO
2, que es 
quien determina la cantidad de urea que se puede producir.
3)  Calculamos el rendimiento teórico como la cantidad de urea que se puede producir a 
partir de la cantidad de CO
2utilizada
2
2
1molurea 60,06gurea
1molCO =60,06gurea
1molCO 1molurea
⋅ ⋅
Rendimiento teórico (de urea): 60,06 g

26. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       26
Rendimiento de las reacciones químicas Rendimiento de las reacciones químicas
4)  Determinamos el rendimiento real como la cantidad de urea realmente producida a 
partir de la cantidad de CO
2utilizada
Rendimiento real (de urea): 47,7 g
5) Calculamos el rendimiento porcentual
Rendimiento porcentual (de urea): 79,4%
47,7gurea(producida)
100%=79,4%
60,06gurea(producible)
×
Ejemplo:  Ejemplo: 
La urea,  La urea, 
CO(NH CO(NH
22
))
22
, se sintetiza a escala industrial por reacción entre  , se sintetiza a escala industrial por reacción entre 
amoniaco y dióxido de carbono, que da urea y agua. Por convenien amoniaco y dióxido de carbono, que da urea y agua. Por convenien
cia metodológica,  cia metodológica, 
se prepara una mezcla de reactivos con una proporción molar amon se prepara una mezcla de reactivos con una proporción molar amon
iaco/dióxido de  iaco/dióxido de 
carbono de 3:1 y, cuando se utiliza ésta, se producen 47,7 g de  carbono de 3:1 y, cuando se utiliza ésta, se producen 47,7 g de 
urea por mol de  urea por mol de 
dióxido de carbono. Calcula el rendimiento teórico, el real y el dióxido de carbono. Calcula el rendimiento teórico, el real y el
rendimiento porcentual  rendimiento porcentual 
de la reacción.   de la reacción.  
[[
Masas Masas
atómicas atómicas
: H 1,008; C 12,01; N 14,01; O 16,00] : H 1,008; C 12,01; N 14,01; O 16,00]

27. Química (1S, Grado Biología) UAM                                 1.Estequiometría                       27
Rendimiento de las reacciones químicas Rendimiento de las reacciones químicas
Ejemplo:  Ejemplo: 
Si la síntesis industrial de urea a partir de amoniaco y dióxido Si la síntesis industrial de urea a partir de amoniaco y dióxido
de carbono  de carbono 
tiene un rendimiento del 79,4%, ¿qué masas de amoniaco y de dióx tiene un rendimiento del 79,4%, ¿qué masas de amoniaco y de dióx
ido de carbono se  ido de carbono se 
consumen para producir 1000  consumen para producir 1000 
kgkg
de urea?  de urea? 
1)  Calculamos la cantidad de urea que se produciría si el rendimiento fuese del 100% 
rendimientoreal
rendimiento teórico= ×100%
rendimientoporcentual
1000kg urea
= ×100%=1260kg urea
79,4%
2)  Calculamos las cantidades de reactivos necesarias para producir esa urea; utilizamos 
la estequiometría de la reacción global ajustada y las masas atómicas (ejemplo anterior)
3 3
3
3
2molNH 17,03gNH 1molurea 1000g 1kg
1260kgurea=715kgNH
60,06gurea 1kg 1molurea 1molNH 1000g
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
2 2
2
2
1molCO 44,01gCO 1molurea 1000g 1kg
1260kgurea=923kgCO
60,06gurea 1kg 1molurea 1molCO 1000g
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
[Recomendación: Petrucci ejemplos 4.14,4.15]
[Prob. 1.6]