estequiometria quimica

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TEMA 16. ESTEQUIOMETRIA DE UNA FORMULA QUIMICA
Mario Melo Araya
Ex Profesor Universidad de Chile
meloqca@vtr.net
Estructuralmente las substancias químicas están constituidas por entidades
elementales o partículas poliatómicas originadas por combinaciones de átomos de los
elementos componentes; combinaciones que dan lugar a moléculas
(substancias
moleculares) o unidades fórmula(compuestos iónicos) u otras estructuras. La fórmula
química de una substancia es una expresión simbólica que indica la identidad y el
número de cada uno de los átomos combinados en cada una de las entidades elementales
constituyentes de la substancia. La identidad de los átomos la proporciona los símbolos
químicos de los correspondientes elementos componentes; y el número de átomos de cadaelemento está indicado por un subíndice numérico llamado subíndice estequiométrico.
Dicho subíndice sólo puede ser un número entero y mayor que cero, de acuerdo con la
teoría atómica de Dalton. Ejemplos,

C6H12O6

molécula de glucosa

átomos combinados:

6 átomos C
12 átomos H
6 átomos O

Al2(SO4)3

unidad fórmula
del sulfato de Al

iones constituyentes:

2 iones Al3+
3 ionesSO42-

SO42-

ion sulfato

átomos combinados:

1 átomo S
4 átomos O
- 2e

carga eléctrica:

Por otra parte, estequiométricamente, la fórmula química de una substancia es una
expresión simbólica que informa sobre las identidades de los elementos componentes y la
proporción en que se hallan sus cantidades en la combinación.
Las identidades de los elementos la proporcionan suscorrespondientes símbolos
químicos, y la proporción la dan los subíndices estequiométricos. Por ejemplo,
Sacarosa.

Fórmula química:

C12H22O11

Elementos componentes: Carbono (C), Hidrógeno (H) y Oxígeno (O).
Proporción:

nC : nH : nO = 12 : 22 : 11

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Por otra parte, el subíndice estequiométrico que afecta a un elemento cualquiera,
también, corresponde a la razón estequiométrica entrela cantidad del elemento
afectado y la cantidad de la respectiva substancia. Así por ejemplo,

En el propano, C3H8

nC
n

=

3

y

nH
n

=

8

en donde, nC y nH son las cantidades de C y de H, combinados en una cantidad n de
C3H8.

En el ozono, O3

nO
n

=

3

en donde, nO es la cantidad de O, combinado en una cantidad n de O3.
En general, el subíndiceestequiométrico vE de un elemento E cualquiera es igual a
la razón estequiométrica
vE

=

nE
n

(1)

en donde vE es el subíndice estequiométrico que afecta al símbolo de un elemento E
cualquiera de la fórmula química de la substancia y nE es la cantidad del elemento E,
combinado en una cantidad n de la substancia.

Pero esta razón estequiométrica corresponde también a la cantidad del elementoE, combinado en una cantidad unitaria de la substancia (1 mol, 1 kmol, 1 mmol, ....
etc.). Así por ejemplo, en el caso del propano, podemos considerar que 3 kilomoles de C
y 8 kilomoles de H se encuentran combinados en 1 kilomol de propano; o que 3 moles de
C y 8 moles de H se encuentran combinados en 1 mol de propano; etc. En el caso del
ozono, podemos considerar que, por ejemplo, 3milimoles de O se encuentran combinados
en 1 milimol de ozono; o que 3 lbmoles de O se encuentran combinados en 1 lbmol de
ozono; etc.
Ahora bien, ¿cómo se obtienen los valores de vE? La respuesta a esta
interrogante señala el camino para hallar la fórmula química de cualquier substancia. En
efecto, el camino a seguir es investigar, en primer lugar, la identidad de los elementos
componentes de lasubstancia (análisis cualitativo); en segundo lugar, averiguar los
valores de los subíndices estequiométricos para cada elemento componente (análisis
cuantitativo). Empezaremos por las substancias moleculares.

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Substancias moleculares.
El análisis químico cuantitativo de la substancia nos proporciona las fracciones
másicas wE = mE/m, o porcentajes en masa de cada uno de los elementos...