Reacciones químicas. Cálculos estequiométricos. a) Ecuación química.

Reacciones químicas. Cálculos estequiométricos.
Reactivos (sustancias iniciales)  Productos de la reacción (sustancias obtenidas)
a) Ecuación química.
Es la forma simbólica de representar una reacción química. Una ecuación química debe estar
igualada (el nº de átomos de cada elemento tiene que ser el mismo en los dos miembros de la
ecuación). Se debe especificar el estado de agregación de los reactivos y productos mediante
un subíndice: (s) sólido, (l) liquido, (g) gaseoso y (aq) la especie química se halla en solución
acuosa.
b) Coeficientes estequiométricos.
Son los nº que aparecen delante de las fórmulas de reactivos y productos después de igualar
la ecuación química. Indican en qué proporción intervienen en la reacción las cantidades (nº de
moles) de reactivos y de productos de la reacción.
Ejem: 2 H2 (g) + O2 (g)  2 H2O (g)
c) Cálculos estequiométricos.
Permiten calcular la cantidad de reactivo o reactivos necesarios para obtener una
determinada cantidad de producto o productos de la reacción y viceversa.
La parte de la química que estudia las relaciones numéricas entre cantidades de reactivos y
productos se llama estequiometría.
Para resolver problemas de estequiometría seguimos los siguientes pasos:
1.- Escribe la reacción ajustada.
2.- Expresa los datos en moles.
3.- Establece las relaciones estequiométricas correspondientes.
4.- Calcula el resultado en moles.
5.- Transforma el resultado a las unidades que se desee.
Reacciones entre gases. Cuando intervienen gases en una R.Q aplicamos la ec. de estado
de los gases ideales : P.V = n.R.T . A partir de la ecuación podemos establecer el nº de moles
(n) de una sustancia gaseosa en unas determinadas condiciones.
Cuando se trata de una mezcla de varios gases aplicamos la ley de Dalton de las presiones
parciales: PT = Pi ; Pi = PT χi
Reacciones en disolución. Muchas R.Q tienen lugar en disolución, generalmente acuosa.
Para calcular los moles de reactivo o producto de la R.Q empleamos las formas de expresar la
concentración de una disolución.
Cálculos con reactivo limitante. Cuando uno de los reactivos se encuentra en exceso, el otro
reactivo se consume por completo, se le denomina reactivo limitante (porque limita la cantidad
de producto que se forma). Hay que realizar todos los cálculos estequiométricos con el reactivo
limitante.
Cálculos con reactivos impuros. Normalmente las materias primas que utilizamos en química
no son puras. La pureza o riqueza de una muestra es la relación entre la masa de sustancia
pura que contiene la muestra (masa de reactivo) y la masa total de dicha muestra. Se suele
expresar en %.
PUREZA = (masa reactivo / masa muestra). 100
Cuando el reactivo no sea puro, primero calcular la masa de reactivo puro.
Rendimiento de una reacción. Por lo general, cuando se lleva a cabo en la práctica una R.Q,
se obtiene menor cantidad de producto de lo que se esperaba en teoría. Se denomina
rendimiento de una R.Q a la relación que hay entre la masa de producto obtenido realmente y
la masa de producto que deberíamos obtener en teoría. Suele expresarse en %.
Rendimiento(%) = (masa producto obtenido realmente / masa producto obtenido
teóricamente). 100