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CAPÍTULO III

ESTEQUIOMETRÍA 3.1 GENERALIDADES Cuando Lavoisier, en 1789, estableció lo que hoy se conoce como ley de la conservación de la materia sentó las bases para la estequiometría que la podemos definir como el procedimiento químico-matemático por medio del cual se determinan las cantidades de reaccionantes y productos que intervienen en una reacción química. Su etimología viene delgriego stoicheion que significa primer principio o elemento y metron que significa medida. La estequiometría es de gran importancia para los procesos químicos, lo que la hace una herramienta indispensable, pues nos permite realizar los cálculos necesarios para determinar la masa de cada una de las materias primas que deben mezclarse y reaccionar, para obtener una masa determinada de producto. Además,problemas tan diversos, como por ejemplo, la medición de la concentración de ozono en la atmósfera, el control de la lluvia ácida, la determinación del grado de contaminación de un río, la cuantificación de la clorofila de una planta, el análisis bromatológico de un fruto, etc., comprenden aspecto de la estequiometría. 3.2 LA ECUACIÓN QUÍMICA Recordemos que los compuestos químicos se representanpor medio de fórmulas en la que cada uno de los elementos constituyentes se indica mediante un símbolo, y el número de átomos de cada elemento con un subíndice numérico (entero), además, que las reacciones químicas ocurren por interacción mutua entre elementos y/o compuestos, que dan como producto otros elementos y/o compuestos; la representación de esos procesos es lo que llamamos ecuaciónquímica. En la ecuación química se escriben los reaccionantes a la izquierda y los productos a la derecha separados por una flecha o el signo igual, afectados por coeficientes y subíndices numéricos, de acuerdo con la proporción en que entran a la reacción. También se puede indicar las condiciones de la reacción, el estado físico tanto de reaccionantes como de productos (se utilizan los símbolos (g), (l),(s), y (ac) para gas, líquido, sólido y solución acuosa, respectivamente) y la energía involucrada en el proceso. La flecha indica el sentido en que se efectúa la reacción.

Ejemplo 3.1 Las siguientes son ecuaciones químicas: a) b) c) d) 2H2 + O2 ⇒ 2H2O CuO(s) + C(s) ⇒ Cu(s) + CO(g) Ba(s) + ½O2(g) ⇒ BaO(s) + 520.7 J C6H6(l) + 7.5 O2(g) ⇒ 6CO2(g) + 3H2O(l) + 3267.6 kJ

3.2-BALANCEO O AJUSTE DEECUACIONES QUÍMICAS

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Toda ecuación química que represente un proceso químico debe estar balanceada o ajustada, es decir, debe cumplir con la ley de la conservación de la materia: La masa total de los reaccionantes es igual a la masa total de los productos. Eso implica que el número total de átomos de un elemento A a la izquierda de la flecha deba ser igual al número total de átomos delelemento A a la derecha de la flecha. El balanceo puede efectuarse de varias formas: Por tanteo o error y ensayo, por el método algebraico y por oxidacción-reducción. En esta unidad describiremos los dos primeros. 3.2.1 Método de error y ensayo o tanteo. En este caso observamos si el número de átomos de un elemento a la izquierda es igual a la derecha de la flecha; si no lo es colocamosarbitrariamente coeficientes y volvemos a chequear; si siguen dando diferentes, colocamos otros coeficientes y chequeamos hasta que sean iguales. La operación se repite para cada elemento que participa en la reacción. En este proceso nunca se deben cambiar los subíndices, ya que al colocar un coeficiente antes de una fórmula solo cambia la cantidad y no la identidad de la sustancia. Recordemos que cuando elvalor del coeficiente es uno, no se coloca ya que éste está implícito. Ejemplo 3.2 Balancear las siguientes ecuaciones por el método de tanteo. a) C3H8(g) + O2(g) ⇒ CO2(g) + H2O(l) b) C2H5OH(l) + O2(g) ⇒ CO2(g) + H2O(l) Solución: Para la ecuación a) C3H8(g) + O2(g) ⇒ CO2(g) + H2O(l) , procedemos así: Observamos que a la izquierda de la flecha hay 3 C y a la derecha 1 C, lo cual sugiere que la...