U.M.S.A. MANUAL DE QMC-100 “LEYES PONDERALES” Daltón formuló sus postulados para la aceptación de la existencia de átomos en base a las leyes ponderales, aunque sus postulados no eran enteramente correctos en ciertos aspectos, dieron lugar a una base sólida para la comprensión de la estequiometría. Ley de la Conservación de la Materia.-Fue desarrollada por Lavoiser. “La suma de las masa de las sustancias reaccionantes es igual a la suma de las masa de los productos”. Es decir la materia no se crea ni se destruye, sólo puede ser transformada. Ley de las Proporciones Definidas.- Desarrollada por Joseph Louis Proust. “cuando dos o más sustancias químicas se combinan para formar un compuesto determinado, lo hacen siempre en una proporción de mas fija y constante independientemente del origen o de la forma de preparación del compuesto”. Ley de las Proporciones Múltiples.- Postulado por Daltón: “Si dos elementos forman más de un compuesto, la masa de un elemento que se combina con una masa fija del otro se encuentra en relaciones expresadas por números enteros y sencillos”. Ley de las Proporciones Recíprocas.-Enunciada por Jeremías Richter: “Los pesos de dos elementos que reaccionan con un peso fijo de un tercer elemento, reaccionan entre sí según una relación de números enteros de dichos pesos”. Leyes de los Volúmenes de Combinación.- Resultado de los trabajos de Gay Lussac: “Cuando los gases reaccionan químicamente a las mismas condiciones de presión y temperatura, sus volúmenes se relacionan entre sí por medio de sus coeficientes estequiométricos”. Composición Centesimal: Es el porcentaje de un elemento en un compuesto, para tal efecto relacionaremos el peso atómico (total) del elemento entre el peso molecular del compuesto. Formulas Empíricas Y formulas Moleculares.La formula empírica es la mínima relación de átomos en un compuesto, es decir es la fórmula mas simple (simplificada) de un compuesto, por ejemplo CH es la fórmula empírica de: C2 H 2 , C6 H 6 . Para determinar la fórmula empírica de un compuesto partiendo de su composición centesimal seguiremos los siguientes pasos: ELABORADO POR: AUX. DOC. WILSON TICONA PINTO 1 U.M.S.A. MANUAL DE QMC-100 1. Dividir el porcentaje de cada elemento entre su peso atómico. 2. Dividir los resultados obtenidos por el número relativo menor. 3. Si los resultados obtenidos no son números enteros y no es posible redondearlos, se deberá buscar un número tal que al multiplicar los resultados obtenidos con dicho número se obtenga un número entero. Para determinar la formula molecular debemos conocer: la formula empírica y el peso molecular del compuesto. Para tal caso usaremos: FM ( FE ) N ; N MM ME Donde: FM :Fórmula Molecular M M : Peso molecular de la formula molecular FE : Fórmula Empírica M E : Peso molecular de la formula empírica N : Un número entero y sencillo Recuerde que: Hidrocarburo: Compuesto formado por carbono e Hidrógeno. Estequiometría.- Es un área de la química que estudia las relaciones molares entre los reactivos y productos. Reducción.- Es la Ganancia de electrones Oxidación.- Es la pérdida de electrones. Agente Oxidante.- Es la sustancia que se reduce, por tanto la que gana electrones. Agente Reductor.- Es la sustancia que se oxida, es decir la que pierde electrones. Combustión.- Un compuesto orgánico al sufrir una combustión origina como productos: CH 4 2O2 CO2 3 O2 2 CO CH 4 2H 2 O 2H 2 O Si la Combustión es completa Si la Combustión es incompleta BALANCE DE ECUACIONES: Las ecuaciones químicas pueden ser balanceadas por diversos métodos, pero el más usado por la información que nos brinda al momento de realizar la igualación es el método ión electrón. ELABORADO POR: AUX. DOC. WILSON TICONA PINTO 2 U.M.S.A. MANUAL DE QMC-100 Método Ión Electrón.- Para balancear una ecuación química por este método debemos seguir los siguientes pasos: 1. Disociamos los compuestos ionizables. Recuerde que pueden ionizarse los ácidos, sales y bases tanto orgánicos como inorgánicos. No se disocian los elementos, óxidos, aminas, anhídridos, agua y los compuestos orgánicos, Al disociar un compuesto la suma de sus cargas debe ser cero 2. Identificar el medio en el que se realiza la reacción. a) Reacción en medio Ácido 3. Escribimos las reacciones de las sustancias que cambian de estado de oxidación 4. Igualar las semireacciones, para igualar la cantidad de oxígenos se aumentará aguas al lado que falte oxígenos y en el otro miembro se igualará la cantidad de hidrógenos aumentando protones H . 5. Igualar las cargas de cada semireacción aumentando electrones (recuerde que los electrones tienen carga negativa). 6. Para deshacerse de los electrones, se sumarán ambas semireacciones previamente multiplicadas por el número de electrones en juego de la otra reacción. b) Reacción en medio Básico 3. Escribimos las reacciones de las sustancias que cambian de estado de oxidación 4. Igualar las semireacciones, para igualar la cantidad de oxígenos se aumentará el aguas al lado que sobren oxígenos y en el otro miembro se igualará la cantidad de hidrógenos y oxígenos con OH . 5. Igualar las cargas de cada semireacción aumentando electrones (recuerde que los electrones tienen carga negativa). 6. Para deshacerse de los electrones, se sumarán ambas semireacciones previamente multiplicadas por el número de electrones en juego de la otra reacción.. ELABORADO POR: AUX. DOC. WILSON TICONA PINTO 3 U.M.S.A. MANUAL DE QMC-100 RENDIMIENTO DE UNA REACCIÓN Tanto en la industria como en el laboratorio no se utilizan cantidades estequiométricas exactas de los reactivos, por lo general se trabaja con un exceso de uno de los reactivos de tal forma que los otros reactivos sean convertidos completamente en los productos que se desea obtener. Reactivo Limitante.- Es aquel reactivo que controla la reacción, se consume totalmente en la reacción encontrándose en menor proporción estequiométrica. Reactivo en exceso.- Es aquel reactivo que se encuentra en mayor proporción estequiométrica. RENDIMIENTO TEÓRICO DE UNA REACCIÓN.-Es la cantidad máxima de producto que podemos obtener en una reacción química realizando nuestros cálculos en base al reactivo limitante. RENDIMIENTO REAL DE UNA REACCIÓN.- Es la cantidad neta de productos que se obtienen de una reacción química. m asaREAL *100% m asaTEORICA Entonces si en el problema me dan dos masas de reactivos para obtener un determinado producto, en primera instancia determinaremos el reactivo limitante y a partir de dicho reactivo realizaremos todos los cálculos. Para tal efecto debemos hallar los moles disponibles de los reactivos y dividirlos entre el coeficiente de la reacción igualada, el numero menor será el reactivo limitante. ELABORADO POR: AUX. DOC. WILSON TICONA PINTO 4