Calculos Estequiometricos

INTRODUCCION

En una reacción química siempre se conserva la masa, de ahí que una cantidad específica de reactivos al reaccionar, formara productos cuya masa será igual a la de los reactivos. Al químico le interesa entonces la relación que guardan entre si las masas de los reactivos y los productos individualmente

Los cálculos que comprenden estas relaciones de masa se llaman cálculos estequiometricos.

La estequiometria es el concepto usado para designar a la parte de la la química que estudia las relaciones. En su origen etimológico, se compone de dos raíces, estequio que se refiere a las partes o elementos de los compuestos y metria, que dice sobre las medidas de las masas.

OBJETIVO

Identificará la trascendencia de la determinación de las cantidades de reactivos y productos involucrados en una reacción química valorando la importancia que tiene este tipo de cálculos en el análisis cuantitativo de procesos que tienen repercusiones socioeconómicas y ecológicas, con una actitud crítica y responsable.

ESTEQUIOMETRIA

El término Estequiometria se emplea para designar el cálculo de las cantidades de las sustancias que participan en las reacciones químicas.

Cálculos estequiometricos

Los cálculos estequiométricos se basan en las relaciones fijas de combinación que hay entre las sustancias en las reacciones químicas balanceadas. Estas relaciones están indicadas por los subíndices numéricos que aparecen en las fórmulas y por los coeficientes. Este tipo de cálculos es muy importante y se utilizan de manera rutinaria en el análisis químico y durante la producción de las sustancias químicas en la industria. Los cálculos estequiométricos requieren una unidad química que relacione los pesos de los reactantes con los pesos de los productos. Esta unidad química es el mol.

Para poder proseguir definiremos lo que es un mol.

Que es un mol?

El mol es una unidad de medida de la cantidad de materia, permite hacer cálculos con diferentes elementos y compuestos al establecer que un mol de cualquier "cosa" tiene 6,022 x 1023 unidades elementales por mol.

El número de unidades elementales como lo son átomos, moléculas, iones, electrones, radicales u otras partículas o grupos específicos de éstas existentes en un mol de sustancia.

A continuación mostraremos las medidas de unidades usuales como lo son:

Átomo-gramo.

Que por este se entiende como la cantidad de sustancia que contiene el peso atómico Molécula-gramo del elemento expresado en gramo, como ejemplos podríamos poner:

H = 1,0079 (U.M.A.); 1,0079 gr 1.-un átomo – gramo de oxígeno pesa 16 gramos 2.-un átomo – gramo de nitrógeno pesa 14 gramos 3.-un átomo – gramo de carbono pesa 12 gramos.

Mol-gramo

Es un número de moléculas contenidas en la molécula-gramo o el peso molecular de una sustancia expresada en gramos por ejemplo, H2O = 18 (U.M.A.); 18 gr.

Conversión de moles a gramos: Ejemplo: N2 ¿Cuántos moles hay en 14,0 g? PM = 14,01 x 2 = 28,02 g/mol.

Volumen-gramo

Es el volumen que ocupa una mol de un gas en condiciones normales de temperatura y presión*, y es igual a 22.4 1/mol.

Número de Avogadro.

El número de moléculas que hay en un volumen molar se denomina número de Avogadro. El número o constante de Avogadro NA —por Amedeo Avogadro— es una constante utilizada en química y física para establecer una relación entre la masa o el volumen y la cantidad de materia. Se define originalmente como «la cantidad de átomos de carbono-12 contenidos en 12 gramos de este elemento». El valor recomendado para NA en 2002 por CODATA es: NA = (6,0221415 ± 0,0000010) × 1023 mol−1. A la cantidad de un elemento igual a NA se la denomina mol. El número de Avogadro también es el factor de conversión entre el gramo y la unidad de masa atómica (uma): 1 g = NA uma.

Cálculos Estequiometricos B:

Relación peso-peso, relación peso-volumen.

Relación peso-peso.

En éste tipo de problemas las cantidades que se conocen y las que se pregunta están en alguna unidad de cantidad de masa, normalmente en gramos. Algunas veces la información proporcionada está en moles y se nos cuestione por la cantidad en gramos o viceversa.

Ejemplo:

El hidróxido de litio sólido se emplea en los vehículos espaciales para eliminar el dióxido de carbono (CO2) que se exhala en medio vivo. Los productos son carbonato de litio sólido y agua líquida ¿Qué masa de bióxido de carbono gaseoso puede absorber 8gr de hidróxido de litio (LiOH)?. La reacción que representa el cambio es:

2 Li OH(s) + CO2 (g)  Li2 CO3 (s) + H2 O(l)

PASOS PARA RESOLVER: (SE SIGUEN LOS MISMOS PARA CUALQUIER RELACION)

1. Checar que la ecuación esté balanceada correctamente

2. Subrayar la sustancia proporcionada como dato en la ecuación y la que se da como incógnita. Anotarlo arriba de cada sustancia, la incognita con una X y el valor del dato proporcionado con todo y unidad.

3. Realizar los cálculos necesarios para obtener la información (valores) que me proporciona la ecuación química balanceada, en las mismas unidades en que se da la sustancia dato y en la que se pide la sustancia incógnita.. Colocarlos debajo de las dos sustancias subrayadas en el paso 2.

4. Las proporciones así obtenidas extraerlas de la ecuación química y resolver para la incógnita X.

Solution

8 g Xg

2 Li OH(s) + CO2 (g)  Li2 CO3 (s) + H2 O(l)

48g 44g

8 g Li OH Xg CO

48g Li OH 44g CO2

Resolviendo para X tenemos:

X = 7.33 g de CO2

Relación peso-

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