Estequiometría universitaria: ejercicios resueltos de dificultad progresiva

La estequiometría universitaria se basa en una idea sencilla: una reacción química ajustada indica proporciones entre moles. La dificultad aparece al convertir masas, volúmenes, concentraciones y rendimientos sin perder el hilo.

El método general es:

1. 1.Ajustar la reacción.
2. 2.Convertir datos a moles.
3. 3.Usar la proporción estequiométrica.
4. 4.Convertir al formato pedido.
5. 5.Revisar unidades y sentido químico.

Ejercicio 1: masa a moles

Calcula los moles de $18\,g$ de agua. La masa molar del agua es:

Entonces:

Este paso parece básico, pero es la base de todos los problemas posteriores.

Ejercicio 2: reacción ajustada

Considera la combustión del metano:

Si reaccionan $3\,mol$ de $CH_4$ con oxígeno suficiente, ¿cuántos moles de $CO_2$ se forman?

La proporción es:

Por tanto:

Ejercicio 3: reactivo limitante

Reacción:

Disponemos de $5\,mol$ de $H_2$ y $2\,mol$ de $O_2$. ¿Cuál es el reactivo limitante?

La reacción exige:

Para consumir $2\,mol$ de $O_2$, harían falta:

Tenemos $5\,mol$, así que sobra $H_2$. El reactivo limitante es $O_2$.

Ejercicio 4: rendimiento

Si una reacción debería producir $10\,g$ de producto, pero experimentalmente se obtienen $8\,g$, el rendimiento es:

Sustituyendo:

El rendimiento nunca debe superar el 100% salvo que haya impurezas, errores de medida o producto húmedo.

Ejercicio 5: disoluciones

Calcula los moles de soluto en $250\,mL$ de una disolución $0.5\,M$.

La molaridad es:

con $V$ en litros. Convertimos:

Entonces:

Dificultad progresiva: cómo estudiar

Ordena los ejercicios así:

1. 1.Conversiones masa-mol.
2. 2.Reacciones ajustadas.
3. 3.Reactivo limitante.
4. 4.Rendimiento.
5. 5.Disoluciones.
6. 6.Problemas mixtos con pureza o concentración.

Si saltas directamente a problemas mixtos, es fácil no saber si el error está en el ajuste, la conversión o la proporción.

Errores frecuentes

• Usar gramos directamente en proporciones estequiométricas.
• No ajustar la reacción.
• Confundir masa molar con masa del compuesto.
• No convertir mililitros a litros en molaridad.
• Elegir el reactivo limitante por cantidad mayor o menor sin comparar proporciones.
• Redondear demasiado pronto.

Checklist final

Antes de entregar, revisa:

• La reacción está ajustada.
• Todos los datos están en unidades coherentes.
• Las proporciones se hacen en moles.
• El resultado responde exactamente a lo pedido.
• La unidad final es correcta.

Para seguir practicando, revisa la guía de Física y Química: cómo plantear problemas antes de calcular o la página de clases particulares de Química.