Estequiometría,cálculo de las cantidades de sustancias involucradas

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Estequiometria

Flores Urbina Gabriel

S2A

Ingeniería en Sistemas Computacionales. Instituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez

Química

Ing. Montoya Mañaga José Manuel

11 de mayo de 2024

La estequiometría es la rama de la química que se enfoca en calcular las relaciones cuantitativas entre los reactivos y productos en las reacciones químicas. Implica el balanceo de ecuaciones químicas para mostrar la proporción exacta de reactivos y productos, así como el cálculo de las cantidades de sustancias involucradas. La estequiometría también ayuda a identificar el reactivo limitante y el reactivo en exceso en una reacción, así como a calcular el rendimiento teórico y real de una reacción química.

Los términos estequiométricos son conceptos utilizados en química para describir las relaciones cuantitativas entre las sustancias que participan en una reacción química. Algunos de los términos estequiométricos más comunes incluyen:

1. Coeficiente estequiométrico: es un número que se coloca delante de cada sustancia en una ecuación química balanceada. Su función es indicar la proporción en la que las sustancias reaccionan o se producen entre sí.

Por ejemplo, considera la ecuación de la combustión completa del metano:

𝐶𝐻4(𝑔)+2𝑂2(𝑔)→𝐶𝑂2(𝑔)+2𝐻2𝑂(𝑔)

En esta ecuación, los coeficientes estequiométricos son:

Para el metano (𝐶𝐻4): 1

Para el oxígeno (𝑂2): 2

Para el dióxido de carbono (𝐶𝑂2): 1

Para el agua (𝐻2𝑂): 2

Estos coeficientes indican que se requiere 1 mol de metano para reaccionar completamente con 2 moles de oxígeno, y esto produce 1 mol de dióxido de carbono y 2 moles de agua.

1. Reactivo limitante: es el reactivo que se encuentra en menor cantidad en una reacción química, limitando la cantidad de producto que se puede formar.

1. Reactivo en exceso: es aquel reactivo que está presente en una cantidad mayor que la necesaria para reaccionar completamente con el reactivo limitante en una reacción química. Esto significa que, incluso después de que todo el reactivo limitante se haya consumido y la reacción haya alcanzado su punto de equilibrio, aún queda reactivo en exceso sin reaccionar.

1. Rendimiento estequiométrico: es la cantidad máxima de producto que se espera obtener en una reacción química, calculada a partir de los coeficientes estequiométricos de los reactivos y considerando que la reacción procede de acuerdo con la ecuación balanceada. En otras palabras, es la cantidad teórica de producto que se obtendría si todos los reactivos se convirtieran completamente en productos de acuerdo con la ecuación química balanceada.

Para comprenderlo mejor, supongamos que tenemos la siguiente ecuación química balanceada que describe la reacción entre el hidrógeno y el oxígeno para formar agua:

2𝐻2(𝑔)+𝑂2(𝑔)→2𝐻2𝑂(𝑔)

Según esta ecuación, cada 2 moles de hidrógeno reaccionarán con 1 mol de oxígeno para producir 2 moles de agua. Por lo tanto, si tuviéramos 2 moles de hidrógeno y 1 mol de oxígeno, el rendimiento estequiométrico máximo de agua sería de 2 moles.

1. Rendimiento real: es la cantidad de producto que realmente se obtiene en una reacción química.

En la práctica, es común que el rendimiento real de una reacción sea menor que el rendimiento estequiométrico debido a una variedad de factores que pueden afectar la eficiencia de la reacción. Algunos de estos factores incluyen:

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