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ESTEQUIOMETRÍA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS



Introducción
La estequiometria es el estudio cuantitativo de reactivos y productos en una reacción química. Una reacción química es el proceso por el cual una sustancia (o sustancias) cambia para formar una o más sustancias nuevas. Las reacciones químicas se representan mediante ecuaciones químicas. Por ejemplo el hidrógeno gas (H2) puedereaccionar con oxígeno gas (O2) para dar agua (H20). La ecuación química para esta reacción se escribe:

El '+' se lee como “reacciona con” y la flecha significa “produce”. Las fórmulas químicas a la izquierda de la flecha representan las sustancias de inicio denominadas reactivos. A la derecha de la flecha están las formulas químicas de las sustancias producidas finales denominadas productos dela reacción. Los números al lado de las formulas son los coeficientes (el coeficiente 1 se omite).



¿Qué le ocurre a la material cuando sufre una reacción química?
Según la Ley de Lavoisier de la conservación de la masa, los átomos no se crean, ni se destruyen, únicamente se transforman durante una reacción química. Por lo tanto, una ecuación química ha de tener el mismo número de átomosde cada elemento a ambos lados de la flecha. Se dice entonces que la ecuación está balanceada. Reactivo limitante
Supongamos que estamos preparando el almuerzo para un grupo de escolares: un sándwich de jamón y queso. Para preparar un sándwich necesitaremos dos rebanadas de pan de molde, una loncha de jamón y otra de queso. Hay 45 rebanadas de pan, 25 lonchas de queso y 19 de jamón. Podremospreparar 19 sándwiches de jamón y queso y ni uno más porque no hay más jamón. Decimos entonces que el jamón es el ingrediente limitante del número de sándwiches preparados.
En una reacción química la situación es similar: una vez se haya consumido uno de los reactivos la reacción se detiene.
Si queremos obtener agua a partir de 10 moles de hidrógeno y 7 moles de oxígeno, cómo la Estequiometríade la reacción es 2 moles de hidrógeno reaccionan con 1 mol de oxígeno para dar dos moles de agua, una vez haya reaccionado todo el hidrógeno nos quedarán dos moles de O2 y se habrán obtenido 10 moles de agua.
Al reactivo que se ha consumido en su totalidad en una reacción química se le denomina reactivo limitante, ya que limita la cantidad de producto formado. Así en el ejemplo anterior elhidrógeno era el reactivo limitante, ya que con los 7 moles de oxígeno podríamos haber obtenido 14 moles de agua.
¿Cómo operar para conocer cuál es el reactivo limitante de una reacción? Calculando los moles de producto que se obtienen con cada reactivo, suponiendo que el resto de reactivos están en cantidad suficiente. Aquel reactivo que nos dé el menor número potencial de moles de producto es elreactivo limitante. Al resto de reactivos presentes en mayor cantidad que la necesaria para reaccionar con la cantidad del reactivo limitante, se les denomina reactivos en exceso.
Rendimiento de una reacción
La cantidad de producto que se obtiene si reacciona todo el reactivo limitante se denomina el rendimiento teórico de la reacción. La cantidad de producto que se obtiene realmente en unareacción es el rendimiento real
Rendimiento real < Rendimiento teórico
Razones para explicar la diferencia entre el rendimiento real y el teórico: Muchas reacciones son reversibles, de manera que no proceden 100% de izquierda a derecha. Aún cuando una reacción se complete en un 100%, resulta difícil recuperar todo el producto del medio de la reacción (como sacar toda la mermelada de un bote)
Losproductos formados pueden seguir reaccionando entre sí o con los reactivos, para formar todavía otros productos. Estas reacciones adicionales reducen el rendimiento de la primera reacción.
El rendimiento porcentual o porcentaje del rendimiento describe la relación del rendimiento real y el rendimiento teórico:


Todas estas consideraciones teóricas nos ayudaran a identificar cada una de...