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Objetivo:

Reconocer la importancia del uso de las soluciones en el laboratorio de química, mediante la aplicación de la ley de la conservación de la masa: para realizar los cálculos estequiométricos y visualizar su utilización en la industria química.

Cuestionario de conceptos

¿Cuál es la relación entre estequiométria y los procesos industriales?
Existe relación porque se utiliza la estequimétria para poder balancear las ecuaciones químicas.

¿En virtud de qué ley los reactivos y productos, tienen las mismas cantidades?
A la ley de la conservación de la masa

En cualquier proceso industrial ¿se cumple la ley anotada en la respuesta de la pregunta anterior? Fundamenta la respuesta
Si
La estequiométria de utiliza para conocer la masa de las sustanciasinvolucradas y el rendimiento de una reacción en particular, y hacer así las inversiones económicas necesarias.

¿Por qué las relaciones estequiométricas son útiles para la industria?
Por que les permite conocer la cantidad de contaminantes que se pueden acumular o formar en un determinado lugar, si se mantiene cierto flujo de materiales en tales ambientes.

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Desarrollar una hipótesis enla que se visualice la utilidad de la estequiométria

La elaboración de productos para satisfacer las necesidades primarias de alimentación, vestido, calzado, habitación y transporte que tiene la sociedad; ha permitido que el ser humano, poco a poco desarrolle prácticas o técnicas que le ayuden a aprovechar óptimamente los recursos que la madre naturaleza ha puesto a su disposición. Por loanterior, a la fecha ha desarrollado una basta industria química que se fundamenta en el conocimiento de la cantidad de insumes necesarios, que la empresa comprara para la obtención de determinada cantidad de productos; todo esto los químicos se encargan de resumirlo con la aplicación de los conocimientos de la química, y me refiero muy concretamente a la química cuantitativa y específicamente a laestequiométria.

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Desarrollar una hipótesis sobre la conservación de la masa en las reacciones químicas tomando como base la estequiométria y los cálculos químicos

Una ecuación química es la representación escrita de una reacción química. Se dice que está ajustada o equilibrada cuando respeta la ley de conservación de la materia, según la cual la suma de los átomos cada elemento debeser igual en los reactivos y en los productos de la reacción. Para respetar estas reglas, se pone delante de cada especie química un número denominado coeficiente estequiométrico, que indica la proporción de cada especie involucrada.

Por ejemplo, en la reacción de combustión de metano (CH4), éste se combina con oxígeno molecular(O2) del aire para formar dióxido de carbono (CO2) y agua. (H2O). Lareacción sin ajustar será:

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En esta ecuación, las incógnitas son a, b, c y d, que son los denominados coeficientes estequiométricos. Para calcularlos, debe tenerse en cuenta la ley de conservación de la materia, por lo que la suma de los átomos cada elemento debe ser igual en los reactivos y en los productos de la reacción. En el ejemplo, para el elemento hidrógeno (H) hay 4·a átomos enlos reactivos y 2·d átomos en los productos. De esta manera se obtiene un sistema de ecuaciones:
Hidrógeno: 4·a = 2·d
Oxígeno: 2·b = 2·c + d
Carbono: a=c

Obteniendo en este caso es un sistema de ecuaciones indeterminado, con tres ecuaciones y cuatro incógnitas. Para resolverlo, se asigna un valor a una de las variables, obteniendo así una cuarta ecuación, que no debe ser combinación linealde las demás. Por ejemplo: a=1.
Sustituyendo a=1 en la primera ecuación del sistema de ecuaciones, se obtiene d=2.
Sustituyendo a=1 en la tercera ecuación, se obtiene c=1.
Sustituyendo c=1 y d=2 en la segunda ecuación, se obtiene b=2.

Sustituyendo los coeficientes estequimétricos en la ecuación de la reacción, se obtiene la ecuación ajustada de la reacción:

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Ésta dice que 1...