estequiometria

Estequiometria
En química, la estequiometria es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre los reactivos y productos en el transcurso de una reacción química.1 Estas relaciones se pueden deducir a partir de la teoría atómica, aunque históricamente se enunciaron sin hacer referencia a la composición de la materia, según distintas leyes y principios.
El primero que enunció losprincipios de la estequiometria fue Jeremías Benjamín Richter (1762-1807), en 1792, quien describió la estequiometria de la siguiente manera:
«La estequiometria es la ciencia que mide las proporciones cuantitativas o relaciones de masa de los elementos químicos que están implicados (en una reacción química)».
También estudia la proporción de los distintos elementos en un compuesto químico y lacomposición de mezclas químicas.
Ejemplo:
Consideremos la reacción de combustión del metano gaseoso (CH4) en aire.
Paso1:
Sabemos que en esta reacción se consume (O2) y produce agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2).

Luego:
los reactivos son CH4 y O2, y los productos son H2O y CO2

Paso 2:
la ecuación química sin ajustar será:

Paso 3:
Ahora contamos los átomos de cada reactivo yde cada producto y los sumamos:

Entonces,
una molécula de metano reacciona con dos moléculas de oxígeno para producir dos moléculas agua y una molécula de dióxido de carbono.

Composición centesimal
La composición centesimal indica el porcentaje en masa, de cada elemento que forma parte de un compuesto.1 Se obtiene por análisis gravimétrico y conociendo los pesos atómicos delos compuestos puede determinarse su fórmula mínima o molecular. También se obtiene a partir de la fórmula molecular del compuesto, ya que ésta nos indica el número de átomos de cada elemento presentes en el compuesto. Forma parte de los cálculos estequiométricos, y fue de gran importancia en la Historia de la química para la determinación de los pesos atómicos y moleculares, por ejemplo lostrabajos de Berzelius y Cannizzaro.

De la composición centesimal a la fórmula
-Ejemplo:
• Un hidrocarbonato de potasio oxigenado, de masa molar 42 g/mol, contiene un 85,7 % de carbono. Indica cuál es su fórmula empírica y su fórmula molecular.
-Otro ejemplo:
Al realizar el análisis gravimétrico de un determinado compuesto químico se ha encontrado la siguiente composicióncentesimal: 69,98 % Ag; 16,22 % As; 13,80 % O. Para la determinación de la fórmula empírica o molecular del compuesto se procede de la siguiente manera:
Dividiendo el peso por el peso atómico se obtienen los moles:
• Para la plata 68,98/108= 0,65 moles
• Para el arsénico 16,22/75= 0,22 moles
• Para el oxígeno 13,80/16= 0,84 moles

Cada 0,22 moles de arsénico hay 0,65 molesde plata, para un mol de arsénico 0,65/0,22= 3 moles de plata y 0,84/0,22= 4 moles de oxígeno. La fórmula molecular es Ag3AsO4 y la masa molar y/o masa molecular del compuesto es de 463 gramos.
De la fórmula a la composición centesimal
Para calcular la composición centesimal de cada elemento, se aplica la siguiente expresión:

En donde indica el número de átomos del elementoconsiderado y la masa atómica de dicho elemento.
El denominador es la masa molecular del compuesto.
-Ejemplo
Queremos calcular el porcentaje de oxígeno presente en el ácido nítrico. Las masas moleculares son:
• Hidrógeno = 1,008 uma.
• Nitrógeno = 14,01 uma.
• Oxígeno = 16,00 uma.
• Peso molecular del ácido nítrico: uma.
uma.
La fórmula del ácidonítrico es HNO3, así sabemos que una molécula de ácido nítrico contiene un átomo de hidrógeno, uno de nitrógeno y tres de oxígeno. Aplicamos la fórmula anterior para el oxígeno.

Lo mismo puede repetirse para cada elemento.

Fórmulas empírica y molecular

Formula Molecular:

Es la fórmula química que indica el número y tipo de átomos distintos presentes en la molécula. La fórmula...