Estequiometría, Pureza, Reac. Lim. y otros

ESTEQUIMETRÍA

En química, la estequiometría es el cálculo de las relaciones cuantitativas (de masas, moles, litros, número de partículas) entre reactivos y productos en el transcurso de una reacción química.

Para estos cálculos necesitamos, sin escapatoria, conocer la ecuación química balanceada de la reacción en cuestión, por que de allí saldrán todos los planteos para realizar loscálculos.

La estequiometría es similar a una receta de cocina.
Ejemplo 1_ supongamos que para elaborar 1 torta de 1100 g se necesitan: 200 g de manteca, 800 g de leche, 400 g de azúcar. Esto lo podría escribir como una tabla de 2 filas, de la siguiente manera:

Manteca + Leche + Azúcar Torta
200 g 800 g 400 g 1100 g

Ahora bien, el día que quise hacer latorta era un domingo a las 23 h y me di cuenta que me quedaban solamente 500 g de leche, por lo tanto no podía hacer la torta tal cual como la receta. ¿Cómo hago?, ¿cuánta manteca uso?, ¿Cuánta azúcar debo pesar?, ¿cuál será el peso de la torta?. Realizo planteos de regla de tres utilizando la leche como referencia:
800 g de leche ---------------------- 200 g de manteca
500 g de leche...................... x g de manteca = (500 x 200) % 800 = 125 g de manteca

Para el resto de los ingredientes realizo el mismo planteo.

En una reacción química ocurre casi lo mismo.

Ejemplo 2_ tomemos el caso de la reacción química entre el sodio y el oxígeno para formar óxido de sodio. La primera fila de la tabla la escribo según la ecuación química correspondiente:
2 Na +O2 ------------------------------ Na2 O

Pero para la 2º fila de la tabla (las cantidades de la receta) están dadas por las MASAS MOLARES cada sustancia, las cuales las debo calcular:
2 Na + O2 --------------------------------------- Na2 O
2 . 23 = 46 g 2 . 16 = 32 g 2 . 23 + 16 = 78 g


Esto significa que 46 g desodio van a reaccionar con exactamente 32 g de oxígeno y se van a formar 78 g de óxido de sodio. Al finalizar la reacción solo quedarán los 78 g de óxido de sodio y no quedará nada de sodio ni de oxígeno.
¿Qué ocurre si en lugar de 46 g de sodio tengo 60 g y deseo utilizarlos?. ¿Qué cantidad de oxígeno debo usar?, ¿Qué cantidad de óxido de sodio se formará?.
La resolución es la misma que en elcaso del ejemplo 1.

Si comparamos los dos ejemplos, tenemos que:
Los ingredientes del ejemplo 1 son los reactivos del ejemplo 2 y la torta los productos.
Los gramos de cada ingrediente del ejemplo 1 equivalen a las masas moleculares del ejemplo 2.

De los dos ejemplos, la receta de cocina del ej. 1 es reemplazada por la ecuación química balanceada del ej. 2., por lo que volvemos a remarcarque para resolver cálculos estequimétricos lo primero que debemos escribir es la ecuación química.

En muchos casos no solo se trabaja con la masa de las sustancias sino también con: moles, volumen, número de partículas (moléculas) por lo que se hace necesario construir una tabla con más de 2 filas.

Ejemplo 3_ 60 g de Aluminio reaccionan con Cloro formando Cloruro férrico.
Determina:
a)La cantidad de moléculas de Cloro necesarias.
b) La cantidad de moles de óxido de aluminio obtenido.
c) El volumen de cloro utilizado en CNTP.

Planteo:
1º) Armar la ecuación balanceada y luego el resto de la tabla estequimétrica.

2 Al + 3 Cl2 ------------------------------------ 2 Al Cl3

Masa 2 . 27 =54 g 3 . 2 . 35 = 210 g 2 . 27 + 3 . 35 = 264 g

Moles 2 3 2

Volumen ------------------ 3 . 22,4 lt = 67,2 lt ------------------------

Nº moléculas 2 . 6,02 . 1023 3 . 6,02 . 1023 2 . 6,02 . 1023

2º) Observo del...