10° QUÍMICA

¿Qué es estequiometría?

La estequiometría se encarga de hacer cálculos matemáticos a partir de ecuaciones químicas balanceadas. Una ecuación química balanceada permite averiguar las cantidades de reaccionantes que se requieren para formar cierta cantidad de producto.

Los cálculos estequiométricos se basan en las relaciones fijas de combinación que hay entre las sustancias. Dichas relaciones están indicadas por los índices numéricos que aparecen en las fórmulas y por los coeficientes de la ecuaciones balanceadas.

Los cálculos estequiométricos requieren una unidad química que relacione los pesos de los reactantes con los pesos de los productos. Esta unidad es la mol.

Una mol es una cantidad de material que contiene el numero de Avogadro de partículas: 6.02 x 10 ²³. Una mol corresponde en gramos, al peso fórmula (peso atómico o molecular) de una sustancia. Por ejemplo, una mol de SO₂ pesa 64 gramos y contiene 6.02 x 10²³ moléculas.

Una mol de átomos de Hidrógeno contiene 6.02 x 10²³ átomos de este elemento y su peso es 1 gr.

 

Número de moles

El número de moles se refiere a la cantidad de estas unidades presentes en una muestra. Se representa con la letra n.

Para calcular el número de moles se divide el valor en gramos de la muestra por el valor de un mol de dicha muestra. Es decir,

 

n = gramos de la muestra ÷ valor de 1 mol de la muestra

 

En 160 gramos SO₃ hay 2 moles porque, S = 32;  O = 16 x 3 =   48;

peso molecular = 32 + 48 = 80 gr/mol

n = 160 g ÷ 80 gr/mol = 2 moles

 

 

Cálculos que se pueden obtener de una ecuación química

De una ecuación se obtiene:

• La cantidad de producto que se puede preparar a partir de ciertas cantidades de reactivos.

• El reactivo límite, el cual determina que tanto producto se puede obtener de una ecuación química, cuando no se dispone de una cantidad limitada de uno de los reactivos.

• Los porcentajes de producción.

• La pureza del compuesto.

 

a) ¿Cómo hallar la cantidad de un producto que se puede preparar a partir de ciertas cantidades de reactivos?

Una reacción química balanceada indica la cantidad exacta de producto que se obtiene a partir de cantidades exactas de reactivos. Por ejemplo:

2 KClO₃ → 2KCl + 3O₂

Esta reacción indica que 2 moles de KClO₃ producen 2 moles de KCl y 3 moles de O_{2 .} Si el análisis se hace en gramos, se establece que 245 gr de KClO₃ producen 149 gr de KCl y 96 gr de O_2.

b) ¿Cómo se halla un reactivo límite?

Reactivo límite es la sustancia que al estar en menor proporción, se agota primero que las demás, suspendiendo la marcha de la reacción.

Obsérvese la siguiente reacción:

MgO + 2HCl → MgCl₂ + H₂O

Una mol de MgO se combina con 2 moles de HCl para formar una mol de MgCl₂ y una mol de H₂O. Con una mol de MgO y 10 moles de HCl, se producirá exactamente la misma cantidad anterior. En este caso, sin importar la cantidad de HCl presente, el MgO limita la cantidad de MgCl₂ y H₂O que puede producirse. El MgO es el reactivo limite.

También puede suceder lo contrario. Si hay exceso de MgO y muy poca cantidad de HCl, el HCl es el reactivo limite.

 

c) ¿Cómo hallar los porcentajes de producción en una reacción química?

Las ecuaciones químicas presentan situaciones de rendimiento que son reales: un resultado es el teórico y otro el que se obtiene experimentalmente. Un rendimiento teórico se obtiene de los datos expresados en la ecuación y corresponden al 100 % de eficiencia.

El rendimiento real esta dado por la cantidad de producto obtenido experimentalmente, el cual es inferior al 100%.

 

d) ¿Cómo se halla la pureza de un compuesto producido en una reacción química?

 

No todas las sustancias con que se trabaja en química, o que se producen en una reacción son 100 % puras. Es necesario tener en cuentas las impurezas. Si el NaCl tiene un 90% de pureza significa que 90% es realmente sal: el 10% son impurezas.

 

PREGUNTA: Una  mol de H₂O contiene: