Laboratorio de Química General Practica 7 Estequiometria

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Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca Facultad de Ciencias de la Salud

Programa Bacteriología y Laboratorio Clínico

Laboratorio de Química General

PRACTICA 7

ESTEQUIOMETRIA

ESTUDIANTE: Kevin Alberto Pedraza barriga

1. OBJETIVOS:

• identificar la utilidad de las relaciones estequiométricas a partir de la ecuación balanceada de una reacción química.
• Realizar cálculos de reactivos necesarios y productos obtenidos para una reacción química.
• Obtener carbonato de calcio a partir de cloruro de calcio y carbonato de sodio.
• Determinar el reactivo limitante, el reactivo en exceso y el porcentaje de rendimiento de la reacción.

2. FUNDAMENTO TEORICO:

Una ecuación química balanceada se parece a una receta para hacer galletas. Muestra qué reactivos (los ingredientes) se combinan para formar qué productos (las galletas). También muestra las relaciones numéricas entre los reactivos y los productos (como cuántas tazas de harina se necesitan para hacer un grupo de galletas), a estas relaciones numéricas se les conocen como estequiometria en una reacción química. La palabra estequiometria deriva del griego stoicheion (“elemento”) y metron (“medida”), siendo una herramienta indispensable en química.

Como ya sabemos las reacciones químicas se representan mediante ecuaciones químicas que no son más que la representación de lo que ocurre en una reacción por medio de símbolos, permite saber cantidades de las sustancias, sin embargo, solo muestran lo que ocurre al inicio y al final, por ejemplo:

2 NaHCO3           Na2CO3 + CO2 + H2O[pic 2]

Las sustancias que se encuentran marcadas con color azul antes de la flecha se les denomina reactivos, la flecha indica la orientación en que se da la reacción, la parte derecha o posterior de la flecha son la sustancias que se dan o las sustancias productos, el número que se encuentra antes del hidrogenocarbonato de sodio (NaHCO3) se le denomina coeficiente, (todos poseen un coeficiente sin embargo cuando este es 1 no se escribe), los coeficientes son los que permiten que en la ecuación química haya un número igual de cada elemento a cada lado de la flecha, cuando se satisface esa condición, se dice que la ecuación está balanceada.

2.1 ECUACION BALANCEADA Y RELACION MOLAR: Un tipo común de relación estequiométrica es la proporción molar, que relaciona la cantidad de moles de dos sustancias cualesquiera en una reacción química, la cantidad molar en una ecuación permite balancear una ecuación, puesto que se debe cumplir La ley de la conservación de la materia es una de las leyes fundamentales del cambio químico: “la masa consumida de los reactivos es igual a la masa de los productos obtenidos”. Tomemos de ejemplo la siguiente reacción de intercambio o doble desplazamiento:

Pb (NO 3) 2 (aq) + 2 KI (aq) → 2 KNO 3 (aq) + PbI 2 (s)

Antes de conocer sus proporciones morales debemos determinar si la ecuación esta balanceada, para poder hacerlo debemos determinar los siguientes pasos:

1. Verificar que los compuestos, sus subíndices y en tal caso que sea necesario su número de oxidación estén correctamente escritos dentro de la ecuación
2. Determinar qué tipo de reacción es, para poder definir que método de balanceo podemos aplicar, hay reacciones que se pueden balancear por tanteo, sin embargo, hay otras que se deben hacer a través de diferentes métodos, como el de redox o algebraico.

• En caso de que la ecuación solo requiera de balanceo por tanteo, y     se hayan verificado los pasos anteriores, se deben igualar la cantidad de elementos que están en los reactivos con los productos, es decir, dar coeficientes hasta que queden con la misma cantidad de especies.

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• En caso de que sea por método algebraico se deben colocar variables a los compuestos (A, B, C, D…), Escribir los elementos y para cada uno de ellos establecer cuántos hay en reactivos y en productos, con respecto a la variable. Por ejemplo, hay un Fe en reactivos y dos en productos, pero en función de las literales donde se localizan las especies (A y C) se establece la ecuación A = 2C. El símbolo produce (→) equivale al signo igual a (=),

         FeS+O2 → Fe2O3+SO2

   A   + B → C      +   D

                        Fe       A = 2C

                        S         A = D

                        O        2B = 3C + 2D

posteriormente hay que dar un valor a cualquier letra que nos permita resolver una ecuación (obtener el valor de una literal o variable) y obtener después el valor de las demás variables. Es decir, se asigna un valor al azar (generalmente se le asigna el 2) a alguna variable en una ecuación, en este caso C = 2, de tal forma que al sustituir el valor en la primera ecuación se encontrará el valor de A

• En caso de que sea por método redox solo hay que mirar cual         elemento se oxida (gana electrones) y cual se reduce (pierde electrones), Una vez determinados los números de oxidación, se analiza elemento por elemento, comparando el primer miembro de la ecuación con el segundo, para ver que elemento químico cambia sus números de oxidación, se comparan los números de los elementos que variaron, en la escala de Oxido-reducción, Si el elemento que se oxida o se reduce tiene número de oxidación 0, se multiplican los números oxidados o reducidos por el subíndice del elemento que tenga número de oxidación 0, Los números que resultaron se cruzan, es decir el número del elemento que se oxido se pone al que se reduce y viceversa, Los números obtenidos finalmente se ponen como coeficientes en el miembro de la ecuación que tenga más términos y de ahí se continua balanceando la ecuación por el método de tanteo. [pic 4]

Retomando la ecuación del plomo, vemos cómo reacciona 1 mol nitrato de plomo con 2 moles de yoduro de potasio, y forman 2 moles de nitrato de potasio y 1 mol de yoduro de plomo, se puede determinar las siguientes proporciones con la anterior información:

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