Estequiometria

 ESTEQUEOMETRIA


El químico utiliza un sistema abreviado de escritura para describir las reacciones químicas. Este sistema emplea símbolos y fórmulas de las sustancias en lugar de palabras.

Una ecuación química representa:
Un método abreviado de describir una reacción química.
El numero mínimo de partículas que toman parte de la reacción (la reacciónunidad).
las masas, número de moles y volúmenes (en el caso de los gases) de las sustancias que intervienen en la reacción.


Estequiometría
Es el término que se usa para referirse a todos los aspectos cuantitativos de la composición y reacciones de las sustancias químicas.

 Cálculos estequiométricos
Mediante cálculos estequiométricos se hallan las masas, volúmenes o números de moles delas sustancias que intervienen en las reacciones químicas. Para ello debemos asegurarnos que las fórmulas sean las correctas y que la ecuación esté balanceada, como así también razonar el significado de la ecuación y de los otros datos en función de los números de moles de cada sustancia.
Ejercitación: Se quiere encontrar la masa de oxigeno requerido para reaccionar con 0,3 moles de aluminio,produciendo óxido de aluminio.

Solución: El método general para resolver este problema implica el empleo de la parte más valiosa de la información acerca de la reacción: la ecuación química

En este caso la ecuación química balanceada es:

4 Al + 3 O2  2 Al2O3

De acuerdo con ella, entonces: 4 moles de Al consumen 3 moles de O2

Ahora se puede utilizar esta relación4 moles Al -------------- 3 moles de oxígeno
0,3 moles Al ----------- 0,225 moles de oxígeno

Ahora hay que convertir los 0,255 moles de oxígeno a gramos

1 mol de O2 = 32 g de O2

0,225 moles x 32 g/ mol = 7,2 g

Resolver los problemas estequiométricos enfunción de los moles tiene ciertas ventajas, porque el mol es una unidad química, ya que los moles reaccionan en la misma relación que los átomos y moléculas.
Luego el número de moles de cualquier sustancia puede ser convertido a unidades que pueden medirse directamente en el laboratorio, como por ejemplo gramos, simplemente multiplicando por el peso de un mol.

Continuando con la ejercitaciónanterior: ¿cuántos gramos de Al2O3 se podrían producir si 12,5 g de O2 reaccionan completamente con el Al?
De los coeficientes de la ecuación balanceada se extrae la siguiente equivalencia química:
3 moles de O2  2 moles de Al2O3

Ahora es necesario tener las relaciones que permitan convertir las unidades de laboratorio, gramos, a las unidades químicas, moles.

Estas son: 1 mol de O2= 32 g de O2
1 mol de Al2O3 = 102 g de Al2O3

De la ecuación surge

3 moles oxígeno (96 g) ------------- 2 moles Al2O3 ( 204 g)

12,5 g -------------- 26,56 g


Uso del volumen molar
Ilustraremos ahora el ejemplo del volumen molar normal enlos cálculos estequiométricos. Para ello se debe recordar que: En condiciones normales de temperatura y presión (CNPT), o sea a 1 atm y 0 C, un mol de cualquier sustancia gaseosa ocupa un volumen de 22,4 litros

Ejercitación: Una muestra de KClO3 (s), dio al descomponerse 637 cm3 de gas O2 medidos a 0 C y 1 atm. ¿Cuál será la masa de KCl producida y la masa original del KClO3?

Solución: Lareacción es :

KClO3 (s)  KCl (s) + 3/2 O2 (g)

Se pueden establecer las siguientes relaciones:
22,4 l  1 mol de O2

3/2 moles de O2 (g)  1 mol KClO3 (s)  1 mol KCl (s)

1 mol KClO3 = 122,5 g KClO3
1 mol KCl = 74,55 g KCl

Vamos a transformar el volumen de oxígeno desprendido ( 673 cm3) en moles, para ello:

22,4 dm3 ------------- l mol...