estequiometría - Quimica-orfa

ESTEQUIOMETRÍA
Es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre los reactivos y productos en el transcurso de
una reacción química. Estas relaciones se pueden deducir a partir de la teoría atómica, aunque
históricamente se enunciaron sin hacer referencia a la composición de la materia, según
distintas leyes y principios.
Significado de las reacciones químicas:
Una reacción química, cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso
termodinámico en el cual una o más sustancias (llamadas reactivos), por efecto de un factor
energético, se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias
llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de
reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con
el hierro de forma natural, o una cinta de magnesio al colocarla en una llama se convierte en óxido
de magnesio, como un ejemplo de reacción inducida, la combustión del metano para transformarse
en dióxido de carbono y vapor de agua.
Las ecuaciones para estas reacciones son las siguientes:
Fe + O2 → Fe2 O3
2Mg + O2 → 2MgO
CH4 + O2 → CO2 + H2O(g)
En este link encontrarán un video que les ayudará a comprender como suceden
las reacciones.
http://www.youtube.com/watch?v=VZ8SWIRs2Bg
Cantidades de reactivos y productos:
Tanto en el laboratorio como en la industria química es indispensable conocer las
cantidades de producto que se obtendrán a partir de una cantidad determinada de
reactivos o viceversa, la cantidad de reactivos que se requiere para formar un producto
que se necesita; es en estas circunstancias donde resulta importante conocer los
procedimientos de la estequiometria y conceptos como la mol y la masa molar.
Las unidades para medir los reactivos y los productos pueden ser moles, gramos,
kilogramos, o litros (gases), entre otros; sin embargo para calcular las cantidades de
reactivos siempre es necesario en algún momento transformar las cantidades en moles;
por lo tanto el método que se emplea para efectuar los cálculos se conoce como el
MÉTODO DEL MOL. En estas circunstancias los coeficientes estequiométricos (números
que balancean la ecuación) juegan un papel de gran importancia, puesto que estos
indican el número de moles de cada uno de lo9s compuestos que participan en una
reacción.
MÉTODO DEL MOL: El método del mol consta de los siguientes pasos:
1. Escriba las fórmulas correctas para todos los reactivos y productos y haga el balance
de la ecuación resultante.
2. Convierta en moles las cantidades de algunas o de todas las sustancias conocidas
(generalmente, los reactivos).
3. Utilice los coeficientes de la ecuación balanceada para calcular el número de moles de
las cantidades buscadas o desconocidas (generalmente los productos) en el problema.
4. Utilizando los números calculados de moles y las masas molares convierta las
cantidades desconocidas en las unidades que se requieran (generalmente en gramos).
5. Verifique que la respuesta sea razonable en términos físicos.
El paso 1 es un requisito previo para cualquier cálculo estequiométrico. Se debe conocer la
identidad de los reactivos y de los productos, y sus relaciones de masa deben considerar la ley de
la conservación de la masa (es decir, se debe tener una ecuación balanceada).
El paso 2 es el punto crítico para convertir los gramos (u otras unidades) de las sustancias en
número de moles. Esta conversión permite analizar la reacción real sólo en términos de moles.
Para completar el paso 3, es necesario balancear la ecuación, lo que ya se hizo en el paso 1. El
punto clave aquí es que en una ecuación balanceada, los coeficientes indican la relación en la cual
las moles de una sustancia reaccionan o forman moles de otra sustancia.
El paso 4 es semejante al paso 2, excepto que ahora se refiere a las cantidades buscadas en el
problema.
El paso 5 con frecuencia se subestima, pero es muy importante.
En Siguiente figura se muestran tres tipos de cálculos estequiométricos comunes.
En la estequiometría se utiliza el símbolo
, que significa "estequiométricamente
equivalente a" o simplemente "equivalente a".
Ejercicios:
1. Todos los metales alcalinos reaccionan con el agua para formar hidrógeno gaseoso y el
hidróxido correspondiente. Una reacción común es la que ocurre entre el litio y el agua
2Li(s) + 2H2O(l) → 2LiOH(ac)+H2(g)
Cálculos:
a. Si la reacción se inicia con 6.23 moles de litio Calcular las moles de hidrógeno que se forman?
b. Cuántos gramos de hidróxido se obtendrán si la reacción se inicia con 80.57 gramos de litio?
2. La reacción entre el óxido nítrico y el oxígeno para formar dióxido de nitrógeno es un paso
determinante para la formación del smog fotoquímico. La reacción que representa el proceso es:
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)
Si se hacen reaccionar 0.254 moles de O2
Calcular
a. Las moles de las moles de NO2 que se formarán
b. los gramos de NO2 que se obtienen en la reacción
3. Los alimentos que se consumen a diario son desdoblados a través de los complicados
procesos de la digestión, para formar los compuestos y la energía que requiere el
organismo para crecer y realizar los distintos procesos como el crecimiento y demás
funciones del organismo. Una ecuación muy general de estos procesos es la que
representa la degradación de la glucosa a dióxido de carbono y agua.
C6H12O6 + 6O2 →6CO2 + 6H2O
Si una persona consume 856 gramos de glucosa (C6H12O6), ¿Cuál es la masa de CO2 que
produce?