Estequiometria

AVOQUIM
Asociación Venezolana de Olimpíadas de Química


ESTEQUIOMETRIA
Contenidos
Pag.

1. Introducción

1
2. Conceptos básicos
1
3. Derivación de fórmulas.
4
4. Ecuaciones químicas
6
5. Reactivo limitante
7
6. Rendimiento
7
7.Estequiometría de reacciones en solución

8
8. Referencias Bibliográficas
8
9. Problemas
8
10. Soluciones a los problemas
15


1. Introducción

Nuestros sentidosperciben que ha ocurrido una reacción química a través de una o más señales: cambios de color, desprendimiento de gases, formación de sólidos en un medio líquido, desprendimiento de calor con el consiguiente aumento de temperatura y absorción de calor y, por tanto, disminución de temperatura.

El efecto producido por una reacción no depende sólo de lo que reacciona sino también de lascantidades que reaccionan. Un poco más de sal transforma el sabor de una comida de agradable en desagradable. En muchos casos, un ligero exceso puede transformar un producto inocuo y beneficioso en uno nocivo. Pero además, medir y cuantificar facilita comunicar y reproducir los resultados. ¿Te imaginas hacer una torta sin que te digan las cantidades de cada ingrediente que debes utilizar?


2. Conceptosbásicos

La estequiometria (palabra derivada del griego que significa “medir el elemento”) es una rama de la química que trata de las relaciones cuantitativas entre elementos y compuestos en las reacciones químicas


2.1 Teoría atómica

La teoría atómica se deriva de los griegos antiguos, como Aristóteles, Leucipo y Demócrito, pero John Dalton desarrolló, entre 1803 y 1808, su teoría atómica,cuyos principales postulados son:

1. Los elementos están compuestos de partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos. Todos los átomos del mismo elemento son parecidos y lo de elementos diferentes, distintos.

2. La separación de átomos y la unión de átomos se realiza en las reacciones químicas. En estas reacciones ningún átomo se crea o se destruye, y ningún átomo de un elemento se transformaen un átomo de otro elemento. En el siglo XX este postulado desaparece con la fisión nuclear.

3. Un compuesto químico es el resultado de la combinación de átomos de dos o más elementos en una proporción numérica simple.

El segundo postulado de la teoría del Dalton justifica la “Ley de la conservación de la masa”: la masa no se crea ni se destruye, se transforma. El tercer postulado explica la“ley de las proporciones definidas”: un compuesto puro siempre tiene los mismos elementos combinados en las mismas proporciones de masa.

Dalton también propuso una ley, denominada la “Ley de las proporciones múltiples”, la cual establece que cuando dos elementos forman más de un compuesto, las cantidades de uno de los elementos que se combinan con una cantidad fija de otro elemento, están en relaciónde números pequeños enteros.

2.2 Masas atómicas

Para aplicar el método de Dalton de determinación de las masas de los átomos era necesario tener la relación de combinación en masa de los elementos en un compuesto y la relación de combinación en número de átomos de estos elementos. Actualmente las masas atómicas se determinan mediante el uso de espectrómetros de masa.

La masa atómica serefiere a las masas relativas de los átomos. Cualquier escala de masa atómica relativa debe basarse en la asignación arbitraria de un valor a un átomo, el cual se selecciona como un patrón. Para Dalton, el átomo patrón fue el del Hidrógeno y le dio el valor de 1. Actualmente se utiliza como patrón el carbono 12, cuya masa exacta es de 12.

Un elemento puede presentarse en la naturaleza como una mezclade varios tipos de átomos que tienen propiedades químicas idénticas, pero difieren ligeramente en su masa, por lo que se toma un promedio de ellas para establecer la masa de ese elemento.

2.3 Fórmulas

Los símbolos químicos que se asignan a los elementos se utilizan para escribir las fórmulas que describen la composición atómica de los compuestos. Los subíndices de las fórmulas indican el...