TALLER QUÍMICA

ESTEQUIOMETRÍA

Una ecuación química es una igualdad entre sustancias reaccionantes o reactivos y productos de reacción. Conocidos los reactivos y productos de una ecuación química y los pesos atómicos relativos de los elementos que intervienen, es posible establecer relaciones de masa entre todas las sustancias que intervienen en la reacción, aplicando la ley de Lavoisier. Los cálculos quepermiten establecer dichas relaciones se llaman cálculos estequiométricos.

Los pasos a seguir para llevar a cabo un cálculo estequiométrico son los siguientes:

1] Escribir la ecuación química de la reacción involucrada.

2] Igualar la ecuación química colocando coeficientes de forma tal que el número total de átomos de cada elemento de la izquierda (reactivos) sea igual al número totalde átomos de cada elemento de la derecha (productos).

Para igualar una ecuación química existen varios métodos. Uno de ellos es el método algebraico que permite igualar ecuaciones de complicada resolución. Consiste en colocar letras en orden alfabético en el lugar de los coeficientes, escribiendo una columna con los elementos que intervienen en la reacción y al lado de cada uno de ellos seescribe la ecuación matemática que resulta de considerar su participación en la ecuación, tomando en cuenta la cantidad de veces que aparece y colocando un signo igual al pasar de reactivos a productos. Se obtiene así un sistema de ecuaciones que se resuelve asignando un valor arbitrario (por ejemplo 1) a una de las incógnitas.

Veamos un ejemplo:
a Cu + b HNO3 --------> c Cu(NO3)2 + d NO2 + e H2OCu: a = c I Supongo a = 1 => c = 1
H: b = 2 e II de II => e = b / 2
N: b = 2 c + d III de III => b = 2 + d => d = b - 2
O: 3 b = 6 c + 2 d + e IV de IV => 3 b = 6 + 2 d + e

Reemplazando II y III en IV => 3 b = 6 + 2 (b - 2) + b/2 => 3 b = 6 + 2 b - 4 + b/2 =>
=> 3 b – 2 b - b/2 = 6 - 4=> b/2 = 2 => b = 4
=> de III => d = 4 - 2 => d = 2
=> de II => e = 4/2 => e = 2

Reemplazando en la ecuación:

Cu + 4 HNO3 --------> Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O


CÁLCULOS ESTEQUIOMETRICOS:

Las ecuaciones químicas expresan las relaciones cuantitativas existentes entre las sustancias que intervienen en la reacción, y permiten calcular la cantidad de cualquiera deellas en moles, masa o volumen a través de la ecuación de estado en las condiciones que correspondan.

En primer lugar definiremos algunos conceptos necesarios para la resolución de problemas y luego veremos un ejemplo de calculo.

* Pureza: generalmente los reactivos sólidos suelen presentar otras sustancias extrañas (impurezas) que no intervienen en la reacción química. Se denomina pureza alporcentaje efectivo de reactivo puro en la masa total. Por ejemplo: 60.00 g de cobre con pureza del 80% significa que 48 g de cobre (80% de 60.00g) corresponden a cobre puro, siendo el resto impurezas inertes.
* Reactivo limitante: se denomina así al reactivo que limita la reacción química por encontrarse estequiométricamente en menor proporción entre dos o más reactivos. A partir de éste debencalcularse todos los productos formados.

* Reactivo en exceso: es el reactivo que se encuentra estequiométricamente en mayor cantidad a la necesaria (determinada por el limitante) y por ende, presenta una masa en exceso. Dicha masa resulta de restar la cantidad de reactivo agregado y la cantidad necesaria.

* Rendimiento de la reacción: generalmente, las reacciones quimicas no presentan unaeficiencia del 100 % debido a condiciones inadecuadas de presion y temperatura o a perdidas de productos por arrastre en aquellas reacciones que involucran gases. El rendimiento se expresa como porcentaje con respecto a uno o todos los productos y se calcula haciendo el cociente entre la masa obtenida y la masa que debería obtenerse, multiplicado por 100:

R= ( masa obtenida / masa teórica ) x 100...