Calculos estequiometricos

La estequiometria es la parte de la química que se encarga de las relaciones cuantitativas de las sustancias y de sus reacciones, tanto en peso como en volumen, es decir se encarga de los cálculos de las cantidades de sustancias que se emplean en los procesos químicos cualquiera que estos sean.

Cuando se conoce la cantidad de una sustancia que toma parte en una reacción química, y se tiene laecuación química balanceada, se puede establecer las cantidades de los otros reactivos y productos.

Así que también algunos procesos que por sí mismos se realizan en la naturaleza, como por ejemplo, las cantidades de contaminantes que se arrojan al medio ambiente después de un proceso industrial.

Por lo anterior al referimos a las reacciones químicas, nos introducimos al análisis de lacontaminación ambiental, los tipos y consecuencias de esta en lo que estequiometria es una herramienta indispensable en la química. Problemas tan diversos como, por ejemplo, la medición de la concentración de ozono en la atmósfera, la determinación del rendimiento potencial de oro a partir de una mina y la evaluación de diferentes procesos para convertir el carbón en combustibles gaseosos, comprendenaspectos de estequiometria.

El primero que enunció los principios de la estequiometria fue Jeremías Benjamín Richter (1762-1807), en 1792. Escribió:

La estequiometria es la ciencia que mide las proporciones cuantitativas o relaciones de masa en la que los elementos químicos están implicados.

Principio científico
En una reacción química se observa una modificación de las sustanciaspresentes: los reactivos se modifican para dar lugar a los productos.
A escala microscópica, la reacción química es una modificación de los enlaces entre átomos, por desplazamientos de electrones: unos enlaces se rompen y otros se forman, pero los átomos implicados se conservan. Esto es lo que llamamos la ley de conservación de la materia (masa), que implica las dos leyes siguientes:

1.- laconservación del número de átomos de cada elemento químico
2.- la conservación de la carga total

Las relaciones estequiometrias entre las cantidades de reactivos consumidos y productos formados dependen directamente de estas leyes de conservación, y están determinadas por la ecuación (ajustada) de la reacción.

La naturaleza es una fábrica inmensa de compuestos químicos, en donde la búsqueda de unasustancia activa es la determinación de su fórmula química. Para lograr obtenerla, lo primero que se tiene que hacer es obtener la formula empírica y en seguida su fórmula molecular.

La primera nos muestra el número relativo de átomos de cada elemento que la constituye, mientras que la segunda, el número real de átomos de cada elemento que conforma a la molécula.

Para determinar la formulaempírica tenemos que medir la masa de cada elemento presente en una muestra, lo que se logra conociendo su composición porcentual, que no es más que la masa de cada elemento expresada en porcentaje de la masa total del compuesto

La composición porcentual se puede obtener en términos de su fórmula conocida o de la masa de cada elemento del compuesto.

Por tanto, la estequiometria repercute entodos los ámbitos importantes, como la ecología, medio ambiente, industria, fármacos, etc. Por ejemplo, un ingeniero químico requiere saber las cantidades precisas para producir algún plástico, un químico farmacéutico necesita saber la cantidad exacta de un medicamento que ha de administrar en nuestro cuerpo sin que sufra mayor alteración el metabolismo celular; el ingeniero ambiental podrádeterminar las cantidades de sustancias toxicas que provocan reacciones adversas en la atmosfera como el ozono.

Es así que, para los químicos, ingenieros químicos, bioquímicos, biólogos, geoquímicos y otros, es necesario calcular las cantidades de productos y/o reactivos; y para ello se basan en las ecuaciones químicas balanceadas. A partir de estos cálculos, se puede controlar la cantidad de...