Estequiometría

ESTEQUIOMETRIA
La estequiometría es una herramienta indispensable en la química. Problemas tan diversos como, por ejemplo, la medición de la concentración de ozono en la atmósfera, la determinación del rendimiento potencial de oro a partir de una mina y la evaluación de diferentes procesos para convertir el carbón en combustibles gaseosos, comprenden aspectos de estequiometría.
Para entenderla estequiometría hay que tener claridad conceptual de los siguientes términos:
Elementos Átomos Símbolos
Compuestos Moléculas Fórmulas
Reacciones Químicas (cambios químicos) Ecuaciones Químicas
Ecuaciones Químicas:
Una reacción química siempre supone la transformación de una o más sustancias en otra u otras; es decir, hay un reagrupamiento de átomos o iones, y se forman otrassustancias. Las ecuaciones químicas representan reacciones que muestran: 1) las sustancias que reaccionan, llamadas reactivos, 2) las sustancias que se forman o productos y 3) las cantidades relativas de sustancias que intervienen. Ejemplo reacción de combustión del gas metano:

¿Qué significa esta ecuación? En su formulación más simple, que el metano reacciona con el oxígeno y origina dióxido decarbono, (CO2), y agua (H2O). En términos más específicos, indica que una molécula de metano reacciona con dos moléculas de oxígeno y produce una molécula de dióxido de carbono y dos moléculas de agua; es decir:
a nivel más simple

a nivel de moles

a nivel de 6.02*1023 moléculas

a nivel de masa
(Ley de conservación de la materia)

El estado físico de cada sustancia en una ecuación químicase indica frecuentemente entre paréntesis. Utilizamos los símbolos (g), (l), (s), y (ac) para gas, líquido, sólido y solución acuosa (en agua), respectivamente. Es frecuente escribir sobre la flecha las condiciones en que se efectúa una reacción. Por ejemplo, se puede indicar la temperatura o la presión a la cual se lleva a cabo la reacción. El símbolo  se suele emplear sobre la flecha paraindicar la adición de calor. La ecuación balanceada anterior se puede escribir como:

EJERCICIOS:
Balancee las siguientes ecuaciones:
1.-
Na (s) +    H2O (l)       NaOH (ac)  +      H2 (g)
2.-
C2H4 (g)  +    O2 (g)      CO2  (g)   +     H2O (g)
3.-
Al  (s)  +     HCl  (ac)     AlCl3  (s)   +      H2 (g)
Tipos de reacciones químicas. Existe un gran númerode reacciones químicas, sin embrago las comunes son las que resumimos a continuación:
A  +  B       C
C (s)   +    O2 (g)      CO2 (g)
N2 (g)   +   3 H2 (g)      2 NH3 (g)
CaO (s)   +    H2O (l)       Ca(OH)2 (s)
Síntesis. Dos reactivos se combinan para formar un solo producto. Muchos elementos reaccionan con otro de esta manera para formar compuestos.
C           A    +      B
2KClO3 (s)          2 KCl (s)     +    3 O2 (g)
CaCO3 (s)         CaO (s)      +      CO2 (g)
Descomposición. Un solo reactivo se descompone para formar dos o más sustancias. Muchos compuestos se comportan en esta forma cuando se calientan.

A   +    BX          AX    +     B
Fe (s)   + 2 HCl (ac)       FeCl2 (ac)   +   H2 (g)
Zn (s)   +  CuSO4 (ac)    ZnSO4 (ac)   +   Cu (s)Desplazamiento simple. Un elemento sustituye a otro en un compuesto (con frecuencia los elementos son hidrógeno o un metal).

AX    +  BY             AY     +      BX
BaBr2 (ac) + K2SO4 (ac)   2KBr (ac)  + BaSO4 (s)
Ca(OH)2 (ac)  + 2HCl (ac)   CaCl2 (ac)  +  H2O (l)


Metátesis. Los átomos o los iones intercambian parejas entre los reactivos.
Cálculos Basados en Ecuaciones Químicas
Como ya se dijoal principio, las ecuaciones químicas constituyen un lenguaje preciso y versátil. Las ecuaciones químicas servirán para calcular las cantidades de sustancias que intervienen en las reacciones químicas. Los coeficientes de una ecuación química balanceada se pueden interpretar, tanto como los números relativos de moléculas comprendidas en la reacción y como los números relativos de moles....