Estequiometria
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Publicado: 22 de agosto de 2010
Estequiometría
En química, la estequiometría (del griego "στοιχειον" = stoicheion (elemento) y "μετρον"=métron, (medida)) es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre reactivos y productos en el transcurso de una reacción química. Estas relacciones se pueden deducir a partir de la teoría atómica aunque históricamente fueron enunciadas sin hacer referencia a la composición de la materiasegún distintas leyes y principios.
El primero que enunció los principios de la estequiometría fué Jeremias Benjamin Richter (1762-1807), en 1792. Escribió:
La estequiometría es la ciencia que mide las proporciones cuantitativas o relaciones de masa en la que los elementos químicos están implicados
Principio [editar]En una reacción química se observa una modificación de las sustanciaspresentes: Los reactantes se consumen para dar lugar a los productos.
A escala microscópica, la reacción química es una modificación de los enlaces entre atomos, por desplazamientos de electrones: unos enlaces se rompen y otros se forman, pero los átomos implicados se conservan. Esto es lo que llamamos la ley de conservación de la masa que implica dos leyes siguientes.
La conservación delnúmero de átomos de cada elemento químico;
La conservación de la carga total.
Las relaciones estequiométricas entre las cantidades de reactivos consumidos y productos formados dependen directamente de estas leyes de conservación. Y están determinadas por la ecuación (ajustada) de la reacción.
Ajustar o Balancear una reacción [editar]Una ecuación química (que no es más que la representaciónescrita de una reaccion química) ajustada debe reflejar lo que pasa realmente en el curso de la reacción y por tanto debe respetar las leyes de conservación del numero de átomos y de la carga total.
Para respetar estas reglas se pone delante de cada especie química un número llamado coeficiente estequiométrico, que indica la proporción de cada especie involucrada (se puede considerar como elnúmero de moléculas/átomos/iones o moles, es decir la cantidad de materia que se consume o se forma)
Ejemplo
En la reacción de combustión de metano (CH4) este se combina con oxígeno molecular(O2) del aire para formar dióxido de carbono (CO2) y agua. (H2O).
La reacción sin ajustar será:
CH4+O2-->CO2+H2O
Esta reacción no es correcta porque no cumple la ley de conservación de la Materia;para el elemento hidrógeno (H) por ejemplo, tenemos 4 atomos en los reactantes y solo 2 en los productos. Se ajusta la reacción introduciendo delante de las fórmulas químicas de cada compuesto un coeficiente estequiométrico adecuado.
De esta manera si ponemos un 2 delante del 2H2O
CH4+O2-->CO2+2H2O
se respeta la conservación para el carbono (C) y el hidrógeno (H) pero no para el oxígeno(O)lo corregimos poniendo otro 2 delante de O2 en los reactantes
CH4+2O2-->CO2+2H2O
y obtenemos la reacción ajustada.
Esta nos dice que 1 molecula de metano reacciona con 2 moléculas de oxígeno para dar 1 molécula de dióxido de carbono y 2 moléculas de agua.
Este método del tanteo sirve bien cuando la reacción es simple. Consiste en fijar arbitrariamente un coeficiente e ir deduciendolos demás haciendo balances a los átomos implicados en la especie inicial, si aparecen fracciones se multiplican todos los coeficientes por el mcm de los denominadores. En reacciones mas complejas como reacciones redox se emplea el método del ion-electrón.
Coeficiente estequiométrico [editar]Es el coeficiente de una especie quimica que le corresponde en una ecuacion química dada. En el ejemploanterior:
CH4+2O2-->CO2+2H2O
Coeficiente del metano es 1, el del oxigeno 2, el del dióxido de carbono 1 y el del agua 2. Los coeficientes estequiométricos son en principio números enteros, aunque para ajustar ciertas reacciones alguna vez se emplean números fraccionarios.
Cuando el coeficiente estequeométrico es igual a 1 no se escribe por eso en el ejemplo CH4 y CO2 no llevan ningún...
En química, la estequiometría (del griego "στοιχειον" = stoicheion (elemento) y "μετρον"=métron, (medida)) es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre reactivos y productos en el transcurso de una reacción química. Estas relacciones se pueden deducir a partir de la teoría atómica aunque históricamente fueron enunciadas sin hacer referencia a la composición de la materiasegún distintas leyes y principios.
El primero que enunció los principios de la estequiometría fué Jeremias Benjamin Richter (1762-1807), en 1792. Escribió:
La estequiometría es la ciencia que mide las proporciones cuantitativas o relaciones de masa en la que los elementos químicos están implicados
Principio [editar]En una reacción química se observa una modificación de las sustanciaspresentes: Los reactantes se consumen para dar lugar a los productos.
A escala microscópica, la reacción química es una modificación de los enlaces entre atomos, por desplazamientos de electrones: unos enlaces se rompen y otros se forman, pero los átomos implicados se conservan. Esto es lo que llamamos la ley de conservación de la masa que implica dos leyes siguientes.
La conservación delnúmero de átomos de cada elemento químico;
La conservación de la carga total.
Las relaciones estequiométricas entre las cantidades de reactivos consumidos y productos formados dependen directamente de estas leyes de conservación. Y están determinadas por la ecuación (ajustada) de la reacción.
Ajustar o Balancear una reacción [editar]Una ecuación química (que no es más que la representaciónescrita de una reaccion química) ajustada debe reflejar lo que pasa realmente en el curso de la reacción y por tanto debe respetar las leyes de conservación del numero de átomos y de la carga total.
Para respetar estas reglas se pone delante de cada especie química un número llamado coeficiente estequiométrico, que indica la proporción de cada especie involucrada (se puede considerar como elnúmero de moléculas/átomos/iones o moles, es decir la cantidad de materia que se consume o se forma)
Ejemplo
En la reacción de combustión de metano (CH4) este se combina con oxígeno molecular(O2) del aire para formar dióxido de carbono (CO2) y agua. (H2O).
La reacción sin ajustar será:
CH4+O2-->CO2+H2O
Esta reacción no es correcta porque no cumple la ley de conservación de la Materia;para el elemento hidrógeno (H) por ejemplo, tenemos 4 atomos en los reactantes y solo 2 en los productos. Se ajusta la reacción introduciendo delante de las fórmulas químicas de cada compuesto un coeficiente estequiométrico adecuado.
De esta manera si ponemos un 2 delante del 2H2O
CH4+O2-->CO2+2H2O
se respeta la conservación para el carbono (C) y el hidrógeno (H) pero no para el oxígeno(O)lo corregimos poniendo otro 2 delante de O2 en los reactantes
CH4+2O2-->CO2+2H2O
y obtenemos la reacción ajustada.
Esta nos dice que 1 molecula de metano reacciona con 2 moléculas de oxígeno para dar 1 molécula de dióxido de carbono y 2 moléculas de agua.
Este método del tanteo sirve bien cuando la reacción es simple. Consiste en fijar arbitrariamente un coeficiente e ir deduciendolos demás haciendo balances a los átomos implicados en la especie inicial, si aparecen fracciones se multiplican todos los coeficientes por el mcm de los denominadores. En reacciones mas complejas como reacciones redox se emplea el método del ion-electrón.
Coeficiente estequiométrico [editar]Es el coeficiente de una especie quimica que le corresponde en una ecuacion química dada. En el ejemploanterior:
CH4+2O2-->CO2+2H2O
Coeficiente del metano es 1, el del oxigeno 2, el del dióxido de carbono 1 y el del agua 2. Los coeficientes estequiométricos son en principio números enteros, aunque para ajustar ciertas reacciones alguna vez se emplean números fraccionarios.
Cuando el coeficiente estequeométrico es igual a 1 no se escribe por eso en el ejemplo CH4 y CO2 no llevan ningún...
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