Estequiometría

Física y química 1º Bachillerato

Curso 2011-12

UNIDAD 5 REACCIONES QUÍMICAS. ESTEQUEOMETRÍA
1. Un modelo para explicar la reacción química
2. La ecuación química
2.1. Cambios químicos
2.2. Concepto de ecuación química
2.3. Ajuste de una ecuación química

3. Clasificación de las reacciones químicas
4. Estequeometría
4.1. Información que nos proporciona la ecuación química

5.Cálculos estequeométricos
5.1. Cálculos con masas
5.2. Cálculos con volúmenes
5.3. Cálculos con reactivos en disolución

6. Factores que condicionan los cálculos estequeométricos
6.1. Reactivo limitante
6.2. Riqueza de una muestra
6.3. Rendimiento de una reacción

Unidad 5: Reacciones químicas y estequeometría. Pág. 1

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1. Un modelo paraexplicar la reacción química [Libro de texto pág. 285]
Cuando se produce una reacción química los átomos únicamente cambian su
organización mediante la ruptura de unos enlaces en los reactivos y la
formación de unos otros en los productos.
En una reacción química los átomos de cada elemento químico se conservan,
se reorganizan.
Consideremos por ejemplo la siguiente reacción entre moléculas:H2(g) + Cl2(g) → 2 HCl(g)
La reacción se produce porque se rompen los enlaces en los reactivos (H2 y Cl2)
y se forman enlaces en los productos (HCl). Según la teoría cinético-molecular,
las moléculas están en contínuo movimiento, siendo su energía cinética
promedio proporcional a la temperatura absoluta. Según la teoría de
colisiones, como consecuencia de la agitación molecular, el H2 y elCl2 chocan
entre sí y con las paredes del recipiente que las contiene, pudiendo llegar a
romperse el enlace de las moléculas y, si la orientación es la adecuada, se
formará el nuevo enlace de la molécula de HCl.
Desde el modelo de reacción química que nos ofrece la teoría de colisiones,
una vez se han formado moléculas del producto, éstas sufrirán choquen que
harán posible la rotura de suenlace y la formación de nuevo de las moléculas
de las sustancias iniciales. En nuestro ejemplo, las moléculas de H2 y Cl2 al
colisionar rompen sus enlaces para formar HCl y éstas, a su vez, siguen
sufriendo choques, volviendo a formar H2 y Cl2. Por tanto, las reacciones
químicas tienen lugar en ambos sentidos y son por ello reacciones
reversibles.
El carácter reversible de las reaccionesquímcas lo podemos simbolizar
utilizando una doble flecha ↔:
H2(g) + Cl2(g) ↔2 HCl(g)
Llegará un momento a nivel de observación macroscópica en el que las
cantidades de hidrógeno, cloro y cloruro de hidrógeno se mantengan
constantes. Esta situación se denomina equilibrio químico. Aceptando el
modelo de reacción química de la teoría de las colisiones, en el equilibrio se
siguen rompiendo yformando moléculas, pero en igual número. Por esta razón
la persona que estuviese observando la reacción en el equilibrio químico no
apreciaría ninguún cambio macroscópico (concentración, presión, etc.); no
obstante, la transformación química a nivel molecular se sigue produciendo y
por ello el equilibrio químico es dinámico. (Figura 1)
Figura 1 La reacción del Cl2 (g) con el H2 (g) es
incompletaen
un
recipiente
cerrado.
Transcurrido un cierto tiempo deja de aumentar
la cantidad de HCl (g), quedando en situación de
(equilibrio químico) una parte de las cantidades
puestas a reaccionar. No obstante, a nivel
molecular están teniendo lugar dos reacciones:
La “reacción directa H2(g) + Cl2(g) → 2 HCl(g) y la
“reacción inversa”: 2 HCl(g) → H2(g) + Cl2(g) . Una
vez se ha llegado a lasituación de equilibrio,
estas dos reacciones se producen a la misma
velocidad, lo cual explica que no se observan
cambios macroscópicos en el recipiente de
reacción.

Unidad 5: Reacciones químicas y estequeometría. Pág. 2

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Según la teoría de colisiones, cualquier reacción químca siempre termina en el
equilibrio químico y, por...