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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES 
PLANTEL “ORIENTE” 
Profesor Ramón Monreal Vera Romero 
Química I 
2013
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA 
Química I
PROBLEMA 
• ¿Cuántos gramos de KOH se requieren para 
hacer reaccionar 65 gramos de H₂SO₄? 
• ¿Cuántos gramos de K₂SO₄ y de H₂O, se 
obtendrán? 
• ¿Cuánta energía se libera en la reacción 
Química? 
• Tomando como base la siguiente reacción: 
• H₂SO₄ +KOH  K₂SO₄ + H₂O
BALANCE DE MATERIA 
Química I
Paso 1 
BALANCEO DE LA REACCIÓN QUÍMICA
REACCIÓN QUÍMICA 
• H₂SO₄ +KOH  K₂SO₄ + H₂O 
• Primero Balancear la Reacción 
Química.
REACCIÓN QUÍMICA 
• H₂SO₄ +KOH  K₂SO₄ + H₂O 
• Regla se empieza a balancear los elementos que 
menos se repiten.: 
• K  dos compuestos 
• S  dos compuestos 
• H  tres compuestos 
• O  cuatro compuestos
REACCIÓN QUÍMICA 
• H₂SO₄ +KOH  K₂SO₄ + H₂O 
• Comencemos con el potasio, existen dios 
átomos de potasio en productos y solo uno 
en reactivos. 
• Coloquemos un coeficiente de dos en los 
reactivos 
• H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ + H₂O
REACCIÓN QUÍMICA 
• H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ + H₂O 
• Quedando balanceada con dos átomos 
de potasio en reactivos y dos en 
productos. 
• El azufre esta correcto porque existe un 
átomo de azufre en reactivos y uno en 
productos
REACCIÓN QUÍMICA 
• H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ + H₂O 
• Seguiría el hidrógeno se tiene: 
• Dos átomos en el primer compuesto y dos 
en el segundo, en total cuatro en 
reactivos. 
• Solamente existen dos átomos de 
hidrógeno en productos
REACCIÓN QUÍMICA 
• H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O 
• Coloquemos un dos de coeficiente 
del agua para que nos de cuatro 
átomos de hidrógeno
REACCIÓN QUÍMICA 
• H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O 
• Finalmente los oxígenos quedan balanceados: 
• Cuatro átomos en el primer compuesto y dos en el 
segundo, dan por resultado un total de 6 átomos de 
oxígeno en los reactivos. 
• Cuatro átomos en el primer compuesto y dos en el 
segundo, dan por resultado un total de 6 átomos de 
oxígeno en los productos.
TABLA DE RESULTADOS 
• H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O 
Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol 
Masa Moleculares 
Masa Molar 
Masa 
Número de Moles
Paso 2 
CÁLCULO DE PESOS MOLECULARES
PESOS MOLECULARES 
• Obtengamos los pesos moleculares 
de los cuatro compuestos: 
Reactivos Productos 
H₂SO₄ K₂SO₄ 
KOH H₂O
PESOS MOLECULARES 
H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
H₂SO₄ 
H 1 x 2 = 2 uma 
S 32 x 1 = 32 uma 
O 16 x 4 = 64 uma 
98 uma
PESOS MOLECULARES 
H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
98 uma 
K₂OH 
K 39 x 1 = 39 uma 
O 16 x 1 = 16 uma 
H 1 x 1 = 1 uma 
56 uma
PESOS MOLECULARES 
H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
98 uma 56 uma 
K₂SO₄ 
K 39 x 2 = 78 uma 
S 32 X 1 = 32 uma 
O 16 x 4 = 64 uma 
174 uma
PESOS MOLECULARES 
H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
98 uma 56 uma 174 uma 
H₂O 
H 1 x 2 = 2 uma 
O 16 X 1 = 16 uma 
18 uma
PESOS MOLECULARES 
H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
En la parte superior se colocan los 
pesos moleculares de cada compuesto
TABLA DE 
RESULTADOS 
98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol 
Masa Moleculares 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
Masa Molar 
Masa 
Número de Moles
PESOS MOLECULARES 
98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
En la parte inferior se colocan los pesos 
totales, multiplicando el peso molecular 
de cada compuesto por su coeficiente. 
Recuerda que si no aparece el 
coeficiente su valor es la unidad (1).
PESOS MOLECULARES 
98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
• H₂SO₄ 98 uma x 1 = 98 uma 
• KOH 56 uma x 2 = 112 uma 
• H₂SO₄ 174 uma x 1 = 174 uma 
• H₂O 18 uma x 2 = 36 uma
PESOS MOLECULARES 
98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
98 uma 112 uma 174 uma 36 uma 
• La comprobación del procedimien-to 
es el establecer la conservación 
de la materia. 
• Suma de masa de reactivos es igual 
a la suma de masa de productos
PESOS MOLECULARES 
98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
98 uma 112 uma 174 uma 36 uma 
• Reactivos: 
98 uma + 112 uma = 210 uma. 
• Productos: 
174 uma + 36 uma = 210 uma. 
• Masa de Reactivos =Masa Productos 
¡CORRECTO!
CÁLCULO DE LAS MASAS MOLARES 
• Se obtienen las Masas Molares, en base a la 
definición de mol: 
• “1 mol es la masa molecular expresado en 
gramos” 
• H₂SO₄ Masa molecular = 98 uma 
• 1mol de H₂SO₄ = 98 gramos 
• Por lo tanto su masa molar es: 
• 푀푀 = 98 
푔 
푚표푙 
푃표푟 푐푎푑푎 푚표푙 푠표푛 98 푔
TABLA DE 
RESULTADOS 
98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol 
Masa Moleculares 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
Masa Molar ퟗퟖ 
품 
풎풐풍 
품 
풎풐풍 ퟏퟕퟒ 
56 
품 
풎풐풍 
1ퟖ 
품 
풎풐풍 
Masa 
Número de Moles
Paso 3 
CÁLCULO DE LAS MASAS
PESOS MOLECULARES 
98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
? mol ? mol ? mol ? mol 
ퟗퟖ 
품 
풎풐풍 
품 
풎풐풍 ퟏퟕퟒ 
56 
품 
풎풐풍 
1ퟖ 
품 
풎풐풍 
Problema: 
¿Cuántos gramos de KOH se requieren 
para hacer reaccionar 65 gramos de 
H₂SO₄?
PESOS MOLECULARES 
98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
0.66 mol ? mol ? mol ? mol 
품 
풎풐풍 ퟏퟕퟒ 
Calcular el número de moles: 
Dato: M = 65 gr H₂SO₄, MM =98g/mol 
푛 = 
푀 
푀푀 
= 
65 푔H₂SO₄ 
98 
푔 
푚표푙 H₂SO₄ 
= 0.66 푚표푙 
ퟗퟖ 
품 
풎풐풍 
56 
품 
풎풐풍 
1ퟖ 
품 
풎풐풍
PESOS MOLECULARES 
98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
0.66 mol ? mol ? mol ? mol 
ퟗퟖ 
품 
풎풐풍 
품 
풎풐풍 ퟏퟕퟒ 
56 
품 
풎풐풍 
Con la relación molar obtener el 
número de moles de los demás 
compuestos 
1ퟖ 
품 
풎풐풍
TABLA DE 
RESULTADOS 
98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol 
Masa Moleculares 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
Masa Molar ퟗퟖ 
품 
풎풐풍 
품 
풎풐풍 ퟏퟕퟒ 
56 
품 
풎풐풍 
1ퟖ 
품 
풎풐풍 
Masa 65 g 
Número de Moles 0.66 mol
NÚMERO DE MOLES 
Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol 
Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 
Moles de KOH 
0.66 푚표푙 de H₂SO₄ 
2 푚표푙 푑푒 KOH 
1 mol de H₂SO₄ 
= 1.32 푚표푙 퐾푂퐻
NÚMERO DE MOLES 
Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol 
Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 
Moles de K₂SO₄ 
0.66 푚표푙 de H₂SO₄ 
1 푚표푙 푑푒 K₂SO₄ 
1 mol de H₂SO₄ 
= 0.66 푚표푙 K₂SO₄
NÚMERO DE MOLES 
Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol 
Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol 
Moles de H₂O 
0.66 푚표푙 de H₂SO₄ 
2 푚표푙 푑푒 H₂O 
1 mol de H₂SO₄ 
= 1.32 푚표푙 H₂O
TABLA DE 
RESULTADOS 
98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol 
Masa Moleculares 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
Masa Molar ퟗퟖ 
품 
풎풐풍 
품 
풎풐풍 ퟏퟕퟒ 
56 
품 
풎풐풍 
1ퟖ 
품 
풎풐풍 
Masa 65 g 
Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol
CALCULO DE MASAS 
98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol 
ퟗퟖ 
품 
풎풐풍 
품 
풎풐풍 ퟏퟕퟒ 
56 
품 
풎풐풍 
1ퟖ 
품 
풎풐풍 
• Con el número de moles y la masa molar 
calcular los gramos: 
• Masa = (Masa molar)(número de moles) 
• M = (MM )(n)
CALCULO DE MASAS 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol 
품 
풎풐풍 ퟏퟕퟒ 
• Gramos de KOH 
• M = (MM )(n) 
• M = (56 
품 
풎풐풍 
)(1.32 mol) = 73.92 g 
ퟗퟖ 
품 
풎풐풍 
56 
품 
풎풐풍 
1ퟖ 
품 
풎풐풍 
65 g 73.92 g
CALCULO DE MASAS 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol 
품 
풎풐풍 ퟏퟕퟒ 
• Gramos de K₂SO₄ 
• M = (MM )(n) 
• M = (174 
품 
풎풐풍 
)(0.66 mol) = 114.84g 
ퟗퟖ 
품 
풎풐풍 
56 
품 
풎풐풍 
1ퟖ 
품 
풎풐풍 
65 g 73.92 g 114.84 g
CALCULO DE MASAS 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol 
품 
풎풐풍 ퟏퟕퟒ 
• Gramos de H₂O 
• M = (MM )(n) 
• M = (18 
품 
풎풐풍 
)(1.32 mol) = 23.76 g 
ퟗퟖ 
품 
풎풐풍 
56 
품 
풎풐풍 
1ퟖ 
품 
풎풐풍 
65 g 73.92 g 114.84 g 23.76 g
TABLA DE RESULTADOS 
98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol 
Masa Moleculares 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
Masa Molar ퟗퟖ 
품 
풎풐풍 
품 
풎풐풍 ퟏퟕퟒ 
56 
품 
풎풐풍 
1ퟖ 
품 
풎풐풍 
Masa 65 g 73.92 g 114.84 g 23.76 g 
Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol
PESOS MOLECULARES 
98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
65 g 73.92 g 114.84 g 23.76 g 
Comprobación (La diferencia es por los decimales): 
Reactivos: 
65.00 g + 73.92 g = 138.92 g 
Productos: 
114.84 g + 23.76 g = 138.60 g 
Masa de reactivos = Masa de productos
REACCIÓN QUÍMICA 
• Problema: 
• ¿Cuántos gramos de KOH se requieren para 
hacer reaccionar 65 gramos de H₂SO₄? 
• Se requieren: 74.28 gramos de KOH 
• Tomando como base la siguiente reacción: 
• H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O
REACCIÓN QUÍMICA 
• Problema: 
• ¿Cuántos gramos de K₂SO₄ y de H₂O, se 
obtendrán? 
•K₂SO₄ = 114.48 g 
•H₂O = 23.76 g 
• Tomando como base la siguiente reacción: 
• H₂SO₄ +KOH  K₂SO₄ + H₂O
BALANCE DE ENERGÍA 
Química I
Paso 1 
BALANCEO DE LA REACCIÓN QUÍMICA
REACCIÓN QUÍMICA 
• H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O 
• Ya está balanceada la reacción química
Paso 2 
OBTENCIÓN DE ENTALPÍAS DE 
FORMACIÓN
ENTALPIA DE FORMACIÓN DE 
COMPUESTOS 
Sustancia ΔH°f Unidades 
Ácido sulfúrico -811.32 Kj/mol 
Sulfato de Potasio 336.48 Kj/mol 
Hidróxido de Potasio 482.832 Kj/mol 
Agua -285.83 Kj/mol
TABLA DE RESULTADOS 
• H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O 
Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
Entalpia de Formación -811.32 Kj / mol -336.48 Kj / mol -482.83 Kj / mol -285.83 Kj /mol 
Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol 
Entalpía
TABLA DE RESULTADOS 
• H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O 
Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
Entalpia de Formación -811.32 Kj / mol -336.48 Kj / mol -482.83 Kj / mol -285.83 Kj /mol 
Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol 
Entalpía 
Entalpía Reactivos Productos 
Entalpía Reacción Química
CALCULO DE ENTALPÍA 
• La entalpía de formación esta 
por cada mol, por lo tanto la 
entalpía de la reacción es: 
• Δ퐻°푐표푚푝푢푒푠푡표 = Δ퐻°푓 푛푆푢푠푡.
CALCULO DE ENTALPÍA 
• La entalpía de H₂SO₄: 
Δ퐻°H₂SO₄ = Δ퐻°푓H₂SO₄ 
푛H₂SO₄ 
Δ퐻°H₂SO₄ = −811.32 
퐾푗 
푚표푙 
0.66 푚표푙H₂SO₄ 
Δ퐻°H₂SO₄ = −540.34 퐾푗
CALCULO DE ENTALPÍA 
• La entalpía de KOH: 
Δ퐻°KOH = Δ퐻°푓KOH 
푛KOH 
Δ퐻°KOH = −336.48 
퐾푗 
푚표푙 
1.32 푚표푙 KOH 
Δ퐻°KOH = −444.15 퐾푗
CALCULO DE ENTALPÍA 
• La entalpía de K₂SO₄: 
Δ퐻°K₂SO₄ = Δ퐻°푓K₂SO₄ 
푛K₂SO₄ 
Δ퐻°K₂SO₄ = −482.83 
퐾푗 
푚표푙 
0.66 푚표푙 K₂SO₄ 
Δ퐻°K₂SO₄ = −318.67 퐾푗
CALCULO DE ENTALPÍA 
• La entalpía de H₂O: 
Δ퐻°H₂O = Δ퐻°푓H₂O 
푛H₂O 
Δ퐻°H₂O = −285.83 
퐾푗 
푚표푙 
1.32 푚표푙 H₂O 
Δ퐻°H₂O = −377.30퐾푗
TABLA DE RESULTADOS 
• H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O 
Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
Entalpia de Formación -811.32 Kj / mol -336.48 Kj / mol -482.83 Kj / mol -285.83 Kj /mol 
Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol 
Entalpía −540.34 퐾푗 −444.15 퐾푗 −318.67 퐾푗 −377.30퐾푗 
Entalpía Reactivos Productos 
Entalpía Reacción Química
Paso 3 
CALCULO DE ENTALPIAS DE 
REACTIVOS Y PRODUCTOS
CALCULO DE ENTALPÍA DE REACTIVOS Y 
PRODUCTOS 
• Se obtiene la suma de entalpía de: 
reactivos y productos: 
• Δ퐻푅푒푎푐푡푖푣표푠 = Δ퐻°H₂SO₄ + 
Δ퐻°KOH 
• 
Δ퐻푃푟표푑푢푐푡표푠 = Δ퐻°K₂SO₄ + 
Δ퐻°H
CALCULO DE ENTALPÍA DE REACTIVOS Y 
PRODUCTOS 
• Se obtiene la suma de entalpía de: 
reactivos y productos: 
• Δ퐻푅푒푎푐푡푖푣표푠 = −540.34 퐾푗 
+ −444.15 퐾푗 
• Δ퐻푅푒푎푐푡푖푣표푠 = −984.49 퐾푗 
• Δ퐻푃푟표푑푢푐푡표푠 = Δ퐻°K₂SO₄ + 
Δ퐻°H₂O 
• Δ퐻
TABLA DE RESULTADOS 
• H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O 
Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
Entalpia de Formación -811.32 Kj / mol -336.48 Kj / mol -482.83 Kj / mol -285.83 Kj /mol 
Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol 
Entalpía −540.34 퐾푗 −444.15 퐾푗 −318.67 퐾푗 −377.30퐾푗 
Entalpía Reactivos Productos 
-984.49 Kj -695.97 Kj 
Entalpía Reacción Química
Paso 4 
OBTENCIÓN DE ENTALPÍAS DE LA 
REACCIÓN QUÍMICA
CALCULO DE ENTALPÍA DE REACCIÓN 
• Se obtiene el cambio de entalpia entre 
reactivos y productos: 
• Δ퐻푅푒푎푐푐푖ó푛 = Δ퐻푝푟표푑푢푐푡표푠 − Δ퐻푅푒푎푐푡푖푣표푠 
• Δ퐻푅푒푎푐푐푖ó푛 = −984.49 퐾푗 − −695.97 퐾푗 
• Δ퐻푅푒푎푐푐푖ó푛 = −984.49 퐾푗 + 695.97퐾푗 
• Δ퐻푅푒푎푐푐푖ó푛 = −288.52퐾푗
TABLA DE RESULTADOS 
• H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O 
Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
Entalpia de Formación -811.32 Kj / mol -336.48 Kj / mol -482.83 Kj / mol -285.83 Kj /mol 
Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol 
Entalpía −540.34 퐾푗 −444.15 퐾푗 −318.67 퐾푗 −377.30퐾푗 
Entalpía Reactivos Productos 
-984.49 Kj -695.97 Kj 
Entalpía Reacción Química 
-288.52 Kj
REACCIÓN QUÍMICA 
• Problema: 
• ¿Cuántos energía se libera? 
• Δ퐻푅푒푎푐푐푖ó푛 = −288.52퐾푗 
• Pierde 288.52 joule y los libera, es una 
reacción exotérmica- 
• Tomando como base la siguiente reacción: 
• H₂SO₄ +KOH  K₂SO₄ + H₂O
Paso 2 
RESUMEN FINAL DE RESULTADOS
TABLA DE RESULTADOS 
FINAL 
H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 
Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 
Masa 65 g 73.92 g 114.84 g 23.76 g 
Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol 
Entalpía Reactivos Productos 
-984.49 Kj -695.97 Kj 
Entalpía Reacción Química 
-288.52 Kj 
Reacción Química Exotérmica (Libera Energía)

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Reacción química H2SO4 y KOH

  • 1. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES PLANTEL “ORIENTE” Profesor Ramón Monreal Vera Romero Química I 2013
  • 2. BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA Química I
  • 3. PROBLEMA • ¿Cuántos gramos de KOH se requieren para hacer reaccionar 65 gramos de H₂SO₄? • ¿Cuántos gramos de K₂SO₄ y de H₂O, se obtendrán? • ¿Cuánta energía se libera en la reacción Química? • Tomando como base la siguiente reacción: • H₂SO₄ +KOH  K₂SO₄ + H₂O
  • 4. BALANCE DE MATERIA Química I
  • 5. Paso 1 BALANCEO DE LA REACCIÓN QUÍMICA
  • 6. REACCIÓN QUÍMICA • H₂SO₄ +KOH  K₂SO₄ + H₂O • Primero Balancear la Reacción Química.
  • 7. REACCIÓN QUÍMICA • H₂SO₄ +KOH  K₂SO₄ + H₂O • Regla se empieza a balancear los elementos que menos se repiten.: • K  dos compuestos • S  dos compuestos • H  tres compuestos • O  cuatro compuestos
  • 8. REACCIÓN QUÍMICA • H₂SO₄ +KOH  K₂SO₄ + H₂O • Comencemos con el potasio, existen dios átomos de potasio en productos y solo uno en reactivos. • Coloquemos un coeficiente de dos en los reactivos • H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ + H₂O
  • 9. REACCIÓN QUÍMICA • H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ + H₂O • Quedando balanceada con dos átomos de potasio en reactivos y dos en productos. • El azufre esta correcto porque existe un átomo de azufre en reactivos y uno en productos
  • 10. REACCIÓN QUÍMICA • H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ + H₂O • Seguiría el hidrógeno se tiene: • Dos átomos en el primer compuesto y dos en el segundo, en total cuatro en reactivos. • Solamente existen dos átomos de hidrógeno en productos
  • 11. REACCIÓN QUÍMICA • H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O • Coloquemos un dos de coeficiente del agua para que nos de cuatro átomos de hidrógeno
  • 12. REACCIÓN QUÍMICA • H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O • Finalmente los oxígenos quedan balanceados: • Cuatro átomos en el primer compuesto y dos en el segundo, dan por resultado un total de 6 átomos de oxígeno en los reactivos. • Cuatro átomos en el primer compuesto y dos en el segundo, dan por resultado un total de 6 átomos de oxígeno en los productos.
  • 13. TABLA DE RESULTADOS • H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol Masa Moleculares Masa Molar Masa Número de Moles
  • 14. Paso 2 CÁLCULO DE PESOS MOLECULARES
  • 15. PESOS MOLECULARES • Obtengamos los pesos moleculares de los cuatro compuestos: Reactivos Productos H₂SO₄ K₂SO₄ KOH H₂O
  • 16. PESOS MOLECULARES H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O H₂SO₄ H 1 x 2 = 2 uma S 32 x 1 = 32 uma O 16 x 4 = 64 uma 98 uma
  • 17. PESOS MOLECULARES H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 98 uma K₂OH K 39 x 1 = 39 uma O 16 x 1 = 16 uma H 1 x 1 = 1 uma 56 uma
  • 18. PESOS MOLECULARES H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 98 uma 56 uma K₂SO₄ K 39 x 2 = 78 uma S 32 X 1 = 32 uma O 16 x 4 = 64 uma 174 uma
  • 19. PESOS MOLECULARES H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 98 uma 56 uma 174 uma H₂O H 1 x 2 = 2 uma O 16 X 1 = 16 uma 18 uma
  • 20. PESOS MOLECULARES H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O En la parte superior se colocan los pesos moleculares de cada compuesto
  • 21. TABLA DE RESULTADOS 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol Masa Moleculares 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma Masa Molar Masa Número de Moles
  • 22. PESOS MOLECULARES 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O En la parte inferior se colocan los pesos totales, multiplicando el peso molecular de cada compuesto por su coeficiente. Recuerda que si no aparece el coeficiente su valor es la unidad (1).
  • 23. PESOS MOLECULARES 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O • H₂SO₄ 98 uma x 1 = 98 uma • KOH 56 uma x 2 = 112 uma • H₂SO₄ 174 uma x 1 = 174 uma • H₂O 18 uma x 2 = 36 uma
  • 24. PESOS MOLECULARES 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 98 uma 112 uma 174 uma 36 uma • La comprobación del procedimien-to es el establecer la conservación de la materia. • Suma de masa de reactivos es igual a la suma de masa de productos
  • 25. PESOS MOLECULARES 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 98 uma 112 uma 174 uma 36 uma • Reactivos: 98 uma + 112 uma = 210 uma. • Productos: 174 uma + 36 uma = 210 uma. • Masa de Reactivos =Masa Productos ¡CORRECTO!
  • 26. CÁLCULO DE LAS MASAS MOLARES • Se obtienen las Masas Molares, en base a la definición de mol: • “1 mol es la masa molecular expresado en gramos” • H₂SO₄ Masa molecular = 98 uma • 1mol de H₂SO₄ = 98 gramos • Por lo tanto su masa molar es: • 푀푀 = 98 푔 푚표푙 푃표푟 푐푎푑푎 푚표푙 푠표푛 98 푔
  • 27. TABLA DE RESULTADOS 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol Masa Moleculares 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma Masa Molar ퟗퟖ 품 풎풐풍 품 풎풐풍 ퟏퟕퟒ 56 품 풎풐풍 1ퟖ 품 풎풐풍 Masa Número de Moles
  • 28. Paso 3 CÁLCULO DE LAS MASAS
  • 29. PESOS MOLECULARES 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O ? mol ? mol ? mol ? mol ퟗퟖ 품 풎풐풍 품 풎풐풍 ퟏퟕퟒ 56 품 풎풐풍 1ퟖ 품 풎풐풍 Problema: ¿Cuántos gramos de KOH se requieren para hacer reaccionar 65 gramos de H₂SO₄?
  • 30. PESOS MOLECULARES 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 0.66 mol ? mol ? mol ? mol 품 풎풐풍 ퟏퟕퟒ Calcular el número de moles: Dato: M = 65 gr H₂SO₄, MM =98g/mol 푛 = 푀 푀푀 = 65 푔H₂SO₄ 98 푔 푚표푙 H₂SO₄ = 0.66 푚표푙 ퟗퟖ 품 풎풐풍 56 품 풎풐풍 1ퟖ 품 풎풐풍
  • 31. PESOS MOLECULARES 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 0.66 mol ? mol ? mol ? mol ퟗퟖ 품 풎풐풍 품 풎풐풍 ퟏퟕퟒ 56 품 풎풐풍 Con la relación molar obtener el número de moles de los demás compuestos 1ퟖ 품 풎풐풍
  • 32. TABLA DE RESULTADOS 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol Masa Moleculares 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma Masa Molar ퟗퟖ 품 풎풐풍 품 풎풐풍 ퟏퟕퟒ 56 품 풎풐풍 1ퟖ 품 풎풐풍 Masa 65 g Número de Moles 0.66 mol
  • 33. NÚMERO DE MOLES Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol Moles de KOH 0.66 푚표푙 de H₂SO₄ 2 푚표푙 푑푒 KOH 1 mol de H₂SO₄ = 1.32 푚표푙 퐾푂퐻
  • 34. NÚMERO DE MOLES Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol Moles de K₂SO₄ 0.66 푚표푙 de H₂SO₄ 1 푚표푙 푑푒 K₂SO₄ 1 mol de H₂SO₄ = 0.66 푚표푙 K₂SO₄
  • 35. NÚMERO DE MOLES Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol Moles de H₂O 0.66 푚표푙 de H₂SO₄ 2 푚표푙 푑푒 H₂O 1 mol de H₂SO₄ = 1.32 푚표푙 H₂O
  • 36. TABLA DE RESULTADOS 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol Masa Moleculares 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma Masa Molar ퟗퟖ 품 풎풐풍 품 풎풐풍 ퟏퟕퟒ 56 품 풎풐풍 1ퟖ 품 풎풐풍 Masa 65 g Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol
  • 37. CALCULO DE MASAS 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol ퟗퟖ 품 풎풐풍 품 풎풐풍 ퟏퟕퟒ 56 품 풎풐풍 1ퟖ 품 풎풐풍 • Con el número de moles y la masa molar calcular los gramos: • Masa = (Masa molar)(número de moles) • M = (MM )(n)
  • 38. CALCULO DE MASAS H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol 품 풎풐풍 ퟏퟕퟒ • Gramos de KOH • M = (MM )(n) • M = (56 품 풎풐풍 )(1.32 mol) = 73.92 g ퟗퟖ 품 풎풐풍 56 품 풎풐풍 1ퟖ 품 풎풐풍 65 g 73.92 g
  • 39. CALCULO DE MASAS H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol 품 풎풐풍 ퟏퟕퟒ • Gramos de K₂SO₄ • M = (MM )(n) • M = (174 품 풎풐풍 )(0.66 mol) = 114.84g ퟗퟖ 품 풎풐풍 56 품 풎풐풍 1ퟖ 품 풎풐풍 65 g 73.92 g 114.84 g
  • 40. CALCULO DE MASAS H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol 품 풎풐풍 ퟏퟕퟒ • Gramos de H₂O • M = (MM )(n) • M = (18 품 풎풐풍 )(1.32 mol) = 23.76 g ퟗퟖ 품 풎풐풍 56 품 풎풐풍 1ퟖ 품 풎풐풍 65 g 73.92 g 114.84 g 23.76 g
  • 41. TABLA DE RESULTADOS 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O Relación Molar 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol Masa Moleculares 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma Masa Molar ퟗퟖ 품 풎풐풍 품 풎풐풍 ퟏퟕퟒ 56 품 풎풐풍 1ퟖ 품 풎풐풍 Masa 65 g 73.92 g 114.84 g 23.76 g Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol
  • 42. PESOS MOLECULARES 98 uma 56 uma 174 uma 18 uma H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O 65 g 73.92 g 114.84 g 23.76 g Comprobación (La diferencia es por los decimales): Reactivos: 65.00 g + 73.92 g = 138.92 g Productos: 114.84 g + 23.76 g = 138.60 g Masa de reactivos = Masa de productos
  • 43. REACCIÓN QUÍMICA • Problema: • ¿Cuántos gramos de KOH se requieren para hacer reaccionar 65 gramos de H₂SO₄? • Se requieren: 74.28 gramos de KOH • Tomando como base la siguiente reacción: • H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O
  • 44. REACCIÓN QUÍMICA • Problema: • ¿Cuántos gramos de K₂SO₄ y de H₂O, se obtendrán? •K₂SO₄ = 114.48 g •H₂O = 23.76 g • Tomando como base la siguiente reacción: • H₂SO₄ +KOH  K₂SO₄ + H₂O
  • 45. BALANCE DE ENERGÍA Química I
  • 46. Paso 1 BALANCEO DE LA REACCIÓN QUÍMICA
  • 47. REACCIÓN QUÍMICA • H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O • Ya está balanceada la reacción química
  • 48. Paso 2 OBTENCIÓN DE ENTALPÍAS DE FORMACIÓN
  • 49. ENTALPIA DE FORMACIÓN DE COMPUESTOS Sustancia ΔH°f Unidades Ácido sulfúrico -811.32 Kj/mol Sulfato de Potasio 336.48 Kj/mol Hidróxido de Potasio 482.832 Kj/mol Agua -285.83 Kj/mol
  • 50. TABLA DE RESULTADOS • H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O Entalpia de Formación -811.32 Kj / mol -336.48 Kj / mol -482.83 Kj / mol -285.83 Kj /mol Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol Entalpía
  • 51. TABLA DE RESULTADOS • H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O Entalpia de Formación -811.32 Kj / mol -336.48 Kj / mol -482.83 Kj / mol -285.83 Kj /mol Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol Entalpía Entalpía Reactivos Productos Entalpía Reacción Química
  • 52. CALCULO DE ENTALPÍA • La entalpía de formación esta por cada mol, por lo tanto la entalpía de la reacción es: • Δ퐻°푐표푚푝푢푒푠푡표 = Δ퐻°푓 푛푆푢푠푡.
  • 53. CALCULO DE ENTALPÍA • La entalpía de H₂SO₄: Δ퐻°H₂SO₄ = Δ퐻°푓H₂SO₄ 푛H₂SO₄ Δ퐻°H₂SO₄ = −811.32 퐾푗 푚표푙 0.66 푚표푙H₂SO₄ Δ퐻°H₂SO₄ = −540.34 퐾푗
  • 54. CALCULO DE ENTALPÍA • La entalpía de KOH: Δ퐻°KOH = Δ퐻°푓KOH 푛KOH Δ퐻°KOH = −336.48 퐾푗 푚표푙 1.32 푚표푙 KOH Δ퐻°KOH = −444.15 퐾푗
  • 55. CALCULO DE ENTALPÍA • La entalpía de K₂SO₄: Δ퐻°K₂SO₄ = Δ퐻°푓K₂SO₄ 푛K₂SO₄ Δ퐻°K₂SO₄ = −482.83 퐾푗 푚표푙 0.66 푚표푙 K₂SO₄ Δ퐻°K₂SO₄ = −318.67 퐾푗
  • 56. CALCULO DE ENTALPÍA • La entalpía de H₂O: Δ퐻°H₂O = Δ퐻°푓H₂O 푛H₂O Δ퐻°H₂O = −285.83 퐾푗 푚표푙 1.32 푚표푙 H₂O Δ퐻°H₂O = −377.30퐾푗
  • 57. TABLA DE RESULTADOS • H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O Entalpia de Formación -811.32 Kj / mol -336.48 Kj / mol -482.83 Kj / mol -285.83 Kj /mol Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol Entalpía −540.34 퐾푗 −444.15 퐾푗 −318.67 퐾푗 −377.30퐾푗 Entalpía Reactivos Productos Entalpía Reacción Química
  • 58. Paso 3 CALCULO DE ENTALPIAS DE REACTIVOS Y PRODUCTOS
  • 59. CALCULO DE ENTALPÍA DE REACTIVOS Y PRODUCTOS • Se obtiene la suma de entalpía de: reactivos y productos: • Δ퐻푅푒푎푐푡푖푣표푠 = Δ퐻°H₂SO₄ + Δ퐻°KOH • Δ퐻푃푟표푑푢푐푡표푠 = Δ퐻°K₂SO₄ + Δ퐻°H
  • 60. CALCULO DE ENTALPÍA DE REACTIVOS Y PRODUCTOS • Se obtiene la suma de entalpía de: reactivos y productos: • Δ퐻푅푒푎푐푡푖푣표푠 = −540.34 퐾푗 + −444.15 퐾푗 • Δ퐻푅푒푎푐푡푖푣표푠 = −984.49 퐾푗 • Δ퐻푃푟표푑푢푐푡표푠 = Δ퐻°K₂SO₄ + Δ퐻°H₂O • Δ퐻
  • 61. TABLA DE RESULTADOS • H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O Entalpia de Formación -811.32 Kj / mol -336.48 Kj / mol -482.83 Kj / mol -285.83 Kj /mol Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol Entalpía −540.34 퐾푗 −444.15 퐾푗 −318.67 퐾푗 −377.30퐾푗 Entalpía Reactivos Productos -984.49 Kj -695.97 Kj Entalpía Reacción Química
  • 62. Paso 4 OBTENCIÓN DE ENTALPÍAS DE LA REACCIÓN QUÍMICA
  • 63. CALCULO DE ENTALPÍA DE REACCIÓN • Se obtiene el cambio de entalpia entre reactivos y productos: • Δ퐻푅푒푎푐푐푖ó푛 = Δ퐻푝푟표푑푢푐푡표푠 − Δ퐻푅푒푎푐푡푖푣표푠 • Δ퐻푅푒푎푐푐푖ó푛 = −984.49 퐾푗 − −695.97 퐾푗 • Δ퐻푅푒푎푐푐푖ó푛 = −984.49 퐾푗 + 695.97퐾푗 • Δ퐻푅푒푎푐푐푖ó푛 = −288.52퐾푗
  • 64. TABLA DE RESULTADOS • H₂SO₄ +2KOH  K₂SO₄ +2H₂O Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O Entalpia de Formación -811.32 Kj / mol -336.48 Kj / mol -482.83 Kj / mol -285.83 Kj /mol Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol Entalpía −540.34 퐾푗 −444.15 퐾푗 −318.67 퐾푗 −377.30퐾푗 Entalpía Reactivos Productos -984.49 Kj -695.97 Kj Entalpía Reacción Química -288.52 Kj
  • 65. REACCIÓN QUÍMICA • Problema: • ¿Cuántos energía se libera? • Δ퐻푅푒푎푐푐푖ó푛 = −288.52퐾푗 • Pierde 288.52 joule y los libera, es una reacción exotérmica- • Tomando como base la siguiente reacción: • H₂SO₄ +KOH  K₂SO₄ + H₂O
  • 66. Paso 2 RESUMEN FINAL DE RESULTADOS
  • 67. TABLA DE RESULTADOS FINAL H₂SO₄ + 2KOH  K₂SO₄ + 2H₂O Compuestos H₂SO₄ KOH K₂SO₄ H₂O Masa 65 g 73.92 g 114.84 g 23.76 g Número de Moles 0.66 mol 1.32 mol 0.66 mol 1.32 mol Entalpía Reactivos Productos -984.49 Kj -695.97 Kj Entalpía Reacción Química -288.52 Kj Reacción Química Exotérmica (Libera Energía)