Laboratorio de esqueometria

OBJETIVOS
Objetivo general:
Conocer y aplicar las relaciones de estequiometria para una reacción química.
Objetivos específicos:
* Diferenciar el reactivo límite y el reactivo en exceso de la reacción.
* Hallar la relación porcentual de la reacción llevada a cabo en el laboratorio.

MARCO TEORICO
La estequiometría se refiere a las cantidades de reaccionantes y productoscomprendidos en las reacciones químicas. Para una reacción hipotética;
A | + | B | → | C | + | D |
Surgen preguntas como estas ¿Cuanto se necesita de A para que reaccione con x gramos de B? ¿Cuanto se producirá de C en la reacción  de A con x gramos de B? ¿Cuanto se producirá de B junto con Y gramos de C? Las cantidades químicas es decir, el "cuanto" de las preguntas anteriores se pueden medir dediferentes maneras. Los sólidos generalmente se miden en gramos, los líquidos en mililitros y los gases en litros. Todas estas unidades de cantidad se pueden expresar también en otra unidad, el "mol".
 
* FACTORES QUÍMICOS DE CONVERSIÓN
La razón de dos cantidades cualesquiera en la ecuación balanceada nos da el " factor químico"  de conversión, que permite pasar de las moléculas de una sustanciaal número equivalente de moléculas de otras sustancia implicada en la reacción, a partir de la ecuación balanceada;
4FeS | + | 7O2 | → | 2Fe2O3 | + | 4SO2 |
Se puede escribir los siguientes factores químicos de conversión

De la misma manera como las fórmulas pueden interpretarse directamente en términos de moles o de moléculas. Para demostrar esto, multiplíquese cada término en ambos miembrosde la ecuación anterior por el numero de Avogadro, 6.02 x 10 23. Esto no altera la igualdad. La ecuación resultante es:
4( 6.02 x 1023 ) FeS | + | 7( 6.02 x 1023 ) O2 | → | 2( 6.02 x 1023 ) Fe2O3 | + | 4( 6.02 x 1023 ) SO2 |
Observe que 6.02 x 1023 moléculas de una sustancia son exactamente 1 mol de esa sustancia. Así se puede sustituir este número por su equivalente en moles y la ecuación seconvierte en:

Siguiendo un razonamiento similar al usado con las moléculas, podemos obtener factores químicos en términos de moles. Así, tenemos los siguientes factores de conversión.
* RELACIÓN EN PESO OBTENIDAS DE LAS ECUACIONES
Existe una ley llamada ley de la composición definida que establece que cuando las sustancias reaccionaran para formar compuestos lo hacen en relacionesdefinidas de masas. Por ejemplo:
4FeS | + | 7O2 | → | 2Fe2O3 | + | 4SO2 |
4 moles |   |  7  moles |   |  2 moles |   | 4 moles |
4 x 87.91 g |   | 7 x 32 g |   | 2 x 159.69 g |   | 4 x 64.06 g |
muestra que  4 moles  de FeS  ( 4 x 87.091 g de FeS) reaccionan con  7  moles de O2(7 x 32 g de O2) para formar 2 moles de Fe2O3  y  4 moles de SO2 ( 4 x 64.06 g ) de los productos ( 319.38  +  256.24) (ley de la conservación de la masa)
* CÁLCULOS QUÍMICOS
1. Cálculos masa a masa
La relación entre la masa de un reactante y la masa correspondiente de un producto es uno de los problemas de mayor frecuencia en química. Hay varios métodos para resolver este tipo de problemas.
a) Método de las proporciones:

Se procede a escribir la ecuación química equilibrada:
2KClO3 | → | 2KCl |    +|  3O2 |
Se hallan los pesos mol de las sustancias problema:

Peso de 1 mol de KCl3   = 122,55 g
Peso de 1 mol de O2 = 32 g 

De acuerdo con la ecuación:
245,10 g de KClO3 producen 96 g de O2
30 g de KClO3             X                

(b)  Método del factor de la conversión:

Resumiendo la información cuantitativa que da la ecuación:
2KClO3 | → | 2KCl |    + |  3O2 |
245,10 g ||  96 g | | |
Se puede obtener un factor de conversión para pasar gramos de KClO3 (sustancia conocida) a gramos de oxígeno (sustancia problema).
El factor es:

Se multiplica la cantidad de sustancia dada, KClO3, por el factor de conversión para hallar la cantidad buscada:

 
2.  Cálculos mol-mol
Los problemas estequiometrícos más simples son aquellos en los cuales se calcula el número...