Estequiometria

1. OBJETIVOS

Adquirir habilidades en el manejo de las unidades de medida en ecuaciones y conversiones a otros sistemas de medida.
Utilizar correctamente la notación científica en la resolución de problemas.
Utilizar correctamente el redondeo y las cifras significativas para aproximar resultados.

2. MARCO CONCEPTUAL

2.1 Estequiometría

La estequiometría es la parte de la química que estudialas relaciones cuantitativas entre los elementos en los compuestos (estequiometría de composición) y entre las sustancias que intervienen en una reacción química (estequiometría de reacción). Las transformaciones que ocurren en una reacción química se rigen por la Ley de la conservación de la masa: “Los átomos no se crean ni se destruyen durante una reacción química”, por tanto el mismo conjunto deátomos está presente antes, durante y después de la reacción. Los cambios que ocurren en una reacción química simplemente consisten en una reordenación de los átomos y por ende una ecuación química ha de tener el mismo número de átomos de cada elemento a ambos lados de la flecha, cuando esto ocurre se le conoce como ecuación balanceada.

Cualquier cálculo estequiométrico se debe realizar con baseen una ecuación química balanceada, de tal forma que pueda plantearse correctamente la relación molar que existe entre la sustancia que se desea determinar y la sustancia de la cual se parte para realizar la estimación; esta relación molar se conoce como factor molar o factor estequiométrico.

Cuando se ha ajustado una ecuación, los coeficientes representan el número de átomos de cada elemento enlos reactivos y en los productos. También representan el número de moléculas y de moles de reactivos y productos. Cuando una ecuación está ajustada, la estequiometría se emplea para saber las moles de un producto obtenidas a partir de un número conocido de moles de un reactivo. La relación de moles entre reactivo y producto se obtiene de la ecuación ajustada.

2.2 Reactivo límite y reactivo enexceso
A veces se cree equivocadamente que en las reacciones se utilizan siempre las cantidades exactas de reactivos. Sin embargo, en la práctica lo normal suele ser que se use un exceso de uno o más reactivos, para conseguir que reaccione la mayor cantidad posible del reactivo menos abundante.

Cuando una reacción se detiene porque se acaba uno de los reactivos, a ese reactivo se le llama reactivolímite, es decir, es aquel reactivo que se ha consumido por completo en la reacción. Recibe este nombre porque determina o limita la cantidad de producto formado. El reactivo en exceso es aquel que se encuentra en mayor cantidad de acuerdo con la ecuación química ajustada.

2.3 Rendimiento de una reacción química
Se cree equivocadamente que las reacciones progresan hasta que se consumen totalmentelos reactivos, o al menos el reactivo limitante. La cantidad real obtenida del producto, dividida por la cantidad teórica máxima que puede obtenerse (100%) se llama rendimiento.

Rendimiento teórico: Es la cantidad de producto que debiera formarse si todo el reactivo limitante se consumiera en la reacción.

Rendimiento de la reacción: Es la cantidad de producto realmente formado en la reacción,éste siempre se determina de forma experimental.

Siempre se debe cumplir que el rendimiento de la reacción ≦ rendimiento teórico, ya que es posible que no todos los reactivos reaccionen y que haya reacciones laterales que no lleven al producto deseado, haciendo que en algunos casos la recuperación del 100% de la muestra sea prácticamente imposible. 

La relación entre el rendimiento de la reaccióny el rendimiento teórico, expresada en porcentaje, se conoce como rendimiento porcentual o porcentaje de rendimiento.



2.4 Pureza o riqueza de un reactivo químico
Las sustancias y reactivos químicos pueden contener una cierta cantidad de impurezas, tales como metales pesados, inertes y otros. Cuando se realizan cálculos estequiométricos es necesario tener en cuenta el porcentaje de pureza de...