117477_ApuntesestequiometriaI

Química. IPRYMA mvajUnidad: Estequiometría
Objetivos:
- Calcular la masa formular y molar y emplearlas para resolver problemas relacionados con la estequiometría.
- Calcular la composición porcentual de un compuesto apartir de su fórmula química.
- Interpretar datos empíricos o teóricos para determinar la fórmula química.
- Emplear las relaciones estequiométricas y las leyes fundamentales que describen la interacción entre reactantes y productos de una reacción química.
- Balancear las ecuaciones de reacciones químicas aplicando la ley de conservación de la masa.
- Calcular el rendimiento teórico yporcentual de una reacción química.
La estequiometría es el estudio cuantitativo de reactivos y productos en una reacción química, así como también el estudio cuantitativo de las fórmulas químicas.
La estequiometría es una herramienta indispensable en química. Problemas tan diversos como medir la concentración de ozono, O3, en la atmósfera, como determinar el rendimiento potencial de oro de unamena entre otros, implican aspectos de estequiometría.
Pesos formulares y moleculares
El peso formular (PF) de una sustancia es la suma de los pesos atómicos, PA, de cada uno de los átomos multiplicado por el número de átomos en su fórmula química. Por ejemplo, el fosfato de cobre (II), Cu3(PO4)2, tiene un peso formular de 380,56 uma.
Cu3(PO4)23(PA de Cu) = 3(63,54uma) = 190,62 uma
2 (PA de P)= 2(30,97uma) = 61,94 uma
8 (PA de O) = 8(16,00uma) = 128,00 uma
= 380,56 uma. (Masa de una unidad fórmula de la sal)
Si la fórmula química de una sustancia es su fórmula molecular, el peso formular se denomina peso molecular, PM (masa de una molécula de compuesto)
Por ejemplo, el agua, H2O, tiene un PM de 18,00 uma.
H2O2(PA H) = 2(1,0 uma)= 2,0uma
1(PA O) =(16,0 uma) = 16,0uma PM H2O = 18,0 umaComposición porcentual: porcentaje en masa de cada elemento presentes en el compuesto. (Masa de cada elemento por cada 100 g de compuesto)


Ejemplo: Calcular la composición porcentual del Cu3(PO4)2
1º) El peso formular es 380,56 uma, luego el porcentaje de cada elemento presente en el compuesto es:

.

Una forma de comprobar si es correcta la composiciónporcentual es sumar los porcentajes de cada elemento. El total de la suma debe ser igual a 100 o un valor muy cercano.
Para nuestro ejemplo:50,09+16,28+33,63 =100
Mol
El mol es la unidad en química que se utiliza para hablar de átomos, moléculas, iones. Un mol de sustancia equivale a 6,022x 1023 unidades (átomos, moléculas, iones, electrones, etc.) Este número se conoce como Número deAvogadro, y corresponde al número de átomos que hay en exactamente 12 g de carbono-12.
Relaciones molares
Nombre Fórmula Peso formular (uma)
Masa de una unidad Número y tipo de partículas en 1 mol. Masa de 1 mol de unidades formulares “g/mol”
Masa molar ,
Nitrógeno atómico
N 14,0 6,022x1023 átomos de N 14,0
Nitrógeno molecular N2 28,0 6,022x1023 moléculas de N2
2(6,02x1023) átomos de N. 28,0Plata Ag 107,9 6,022x1023 átomos Ag 107,9
Iones plata
Ag+ 107,9 6,022x1023 iones Ag+ 107,9
Cloruro de bario BaCl2 208,2 6,022x1023 unidades de BaCl2
6,022x1023 iones Ba2+
2(6,022x1023) iones Cl- 208,2
* uma = unidad de masa atómica, es la unidad que se usa para expresar la masa de un átomo y equivale a
1 uma = 1,66054x10-24 g
En base a la relación que seestablece entre: moles, átomos, peso atómico, peso formular y masa molar para cualquier sustancia, podemos convertir una unidad en otra utilizando los factores de conversión apropiados.
Ejemplos:
1.- ¿Cuántos moles de hierro representan 25,0 g de hierro (Fe)?
Necesitamos convertir gramos de Fe moles de Fe. Buscamos el peso atómico del Fe en la Tabla Periódica y vemos que es 55,85 uma por ende 1...