Cuando hablamos de

CALCULOS ESQUETEQUIOMETRICOS

Cuando hablamos de "estequiometria", nos estamos refiriendo a una rama de la Química básica, en la que estamos usando la expresión escrita (ecuación química) de un proceso o fenómeno químico con el fin de hacer cálculos cuantitativos (en peso y/o volumen) sobre dicho proceso, que puedan utilizarse en un laboratorio o industria, generalmente para obtener una cantidadde producto puro; también se nos puede preguntar la cantidad (o cantidades respectivas) de los reactivos necesarios para una determinada producción.
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Por tanto, el primer paso para estudiar la estequiometria de una reacción es escribir correctamente tanto los reactivos como los productos del proceso total, especificando su estado físico (sólido, líquido, gas, disolución), su grado de pureza, ylas condiciones ambientales (presión dentro del recipiente, temperatura, a veces grado de humedad, etc.).
Un segundo paso es ajustar (balancear) químicamente la ecuación, tal como se ha expresado en apartados anteriores.
Dentro de este algoritmo, el siguiente paso es tener en cuenta la pureza de las especies, para usar cantidades puras.
Cuarto paso: Expresar los datos cuantitativos del problemapropuesto en unidades químicas, es decir, en moles.
La quinta etapa consiste en establecer una relación molar (mediante la ecuación química) y resolver la proporción (que en casi todos los casos será de tipo elemental).
Por último, se convierte el número de moles calculado, a la unidad cuantitativa pedida en el problema (gramos, litros, etc.)

Existe una forma sencilla de sistematizar loscálculos estequiométricos: Construir una tabla sencilla e ir rellenándola con las cantidades que se van hallando, con lo que, en cualquier momento, podemos volver atrás.
Como ejemplo, podemos resolver la siguiente cuestión: Cuando el hierro metálico reacciona con el ácido clorhídrico, se produce cloruro de hierro(III) y se desprende hidrógeno gaseoso. ¿Qué peso de ácido clorhidrico se necesita exactamentepara que reaccionen 10 gramos de metal (es decir, sin que sobre ácido)?.
H: 1 ; Cl: 35'5  ; Fe: 55'8
Como se ha dicho, escribiremos la ecuación, ajustada, del proceso:
Fe + 3 HCl → FeCl3 + 3/2 H2
o bien... 2 Fe + 6 HCl → 2 FeCl3 + 3 H2
donde los pesos atómicos y moleculares son:

2 Fe
+
6 HCl
→
2 FeCl3
+
3 H2
Pesos moleculares
55'8

36'5

162'3

2
Después, insertamos los datos e incógnitas delproblema propuesto:

2 Fe
+
6 HCl
→
2 FeCl3
+
3 H2
Pesos moleculares
55'8

36'5

162'3

2
Masas ó volúmenes
10 g

m




donde "m" es el peso-incógnita de ácido.
Luego, expresando dichos datos en moles, ponemos otras dos filas que, si bien ahora tienen una importancia relativa, son muy interesantes en cálculos de reacciones de procesos en equilibrio químico.

2 Fe
+
6 HCl
→
2 FeCl3
+
3 H2
Pesosmoleculares
55'8

36'5

162'3

2
Masa ó volumen
10

M




Moles iniciales
10/55'8 = 0'18

X

0

0
Moles destruidos
0'18

0'54

0

0
Ahora "x" es número de moles de HCl, y en la última fila aparece como 0'54, cantidad que se obtiene al gestionar una sencilla proporción:
2 moles de Fe necesitan 6 moles de HCl
0'18 moles ....................x
Como nos piden "peso" de HCl, solo nos queda convertir el nº demoles en gramos:
0'54 (moles) x 36'5 (g/mol HCl) = 19'71 gramos

Vamos a poner otro ejemplo, algo más complicado: Siguiendo el método Haber-Bosch, vamos a sintetizar amoníaco partiendo de nitrógeno e hidrógeno gaseosos. ¿Qué volumen de amoníaco (gas), medido a 15 atm de presión y 85 ºC, se obtendrá a partir de 45 gramos de nitrógeno puro?
Los pesos atómicos son: H=1 N=14.
La reaccióncorrespondiente es... N2 + H2 → NH3
Que una vez ajustada queda como... N2 + 3 H2 → 2 NH3
El número de moles usados
será...  = 1'6 moles de N2
Según la ecuación ajustada, 1 mol de N2 produce 2 moles de NH3
Por tanto, 1'6 moles
Resolvemos la proporción...
n =  = 3'2 moles NH3
También podemos confeccionar la parrilla de datos como en el ejemplo anterior:
Ecuación
N2
+
3 H2
→
2 NH3
Pesos átomos...