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ECUACION QUIMICA Y ESTEQUIOMETRIA

AURA MARIA PEREZ ALVAREZ

PRESENTADO A: M.Sc. FERNANDO MENDOZA

UNIVERSIDAD DE CORDOBA
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA DE ALIMENTOS
PROGRAMA DE INGENIERIA DE ALIMENTOS
BALANCE DE MASA Y ENERGIA
SEM 2020 II
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Introducción

Se conoce como industria al conjunto de actividades orientadas a la transformación de

materias primas en objetos o productos útiles y preparados para el consumo. Normalmente se

suele asociar como un proceso contaminante relacionado con la fabricación de los productos que

se utilizan en la vida cotidiana. La industria de la química es realmente grande, debido a que de

las industrias químicas sale la materia prima para la gran mayoría de las industrias por lo tanto de

ella dependen las demás industrias. En la actualidad, la industria y la contaminación se han

relacionado entre sí y aceptado como un mal de estos tiempos. Estas obras y actividades son

capaces de provocar cambios en el entorno, pero no por ello debemos paralizar el desarrollo ni

eliminar la producción, sino por el contrario, existen cada vez más medios desarrollados a su vez

para permitir las actividades siendo respetuosos con el Medio Ambiente, siendo uno de estos

medios la estequiometria, que aborda las relaciones cuantitativas de la química sobre una base

cualitativa, implicando la comprensión de los conceptos de fórmula química, reacción química,

ecuación química, reactivos y productos, subíndices y coeficientes estequiométricos.

Por lo que a nivel industrial, la estequiometria hace un balance de masas indicándonos fielmente

el costo y la ganancia a la que nos llevaría la comercialización de dicho producto, lo cual es un

principio básico en cualquier industria. En este proceso, se optimizan las reacciones, y los gastos

para tener productos de calidad.

2. La ecuación química
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La ecuación química es una representación esquemática de una reacción química, describe los

cambios que experimentan las diferentes sustancias que intervienen en una reacción. Estas

ecuaciones están conformadas por las fórmulas y símbolos de las diferentes sustancias

participantes, señalando claramente el número de átomos de cada elemento presente en los

compuestos, el cual aparece como un subíndice y no puede cambiarse al balancear la ecuación.

Entre la información que no puede ofrecer una ecuación química, se encuentran las variables

tales como pH, viscosidad, tiempo de reacción, velocidad de agitación, que intervienen en el

proceso de transformación de un reactivos a producto.

2.1 símbolos de la ecuación química

Los reactivos se ubican a la izquierda de la ecuación mientras los productos a la derecha.

 La flecha significa qué se produce y está orientada de izquierda a derecha (→), aunque en

las reacciones reversibles hay dos flechas equivalentes y paralelas; una dirigida hacia la

derecha, y otra a la izquierda.

 Sobre la flecha suele colocarse el símbolo (Δ) indicando que en la reacción se usó calor.

 Es posible colocar en la identificación del catalizador, con su fórmula o símbolo.

 Las diferentes sustancias que aparecen como reactivos están separadas por el signo (+),

indicando que las sustancias reaccionan o se combinan entre sí. En el caso de las

sustancias que aparecen como productos el signo (+) no tiene la connotación anterior; a

menos que la reacción sea reversible. Es conveniente que el signo (+) se coloque

equidistante de las sustancias que separa.

Otras cosas que se pueden señalar en la ecuación química son la producción de un gas y la

precipitación de alguna de las sustancias producidas.

 La presencia de un gas se señala con una flecha vertical con su extremo dirigido hacia

arriba (↑), colocada al lado derecho de la sustancia gaseosa.

 Si en la reacción química una de las sustancias forma un precipitado, este se simboliza

colocando una flecha vertical con su extremo dirigido hacia abajo (↓), colocada al lado

derecho de la sustancia precipitada.

Generalmente el estado físico de las sustancias presentes en las ecuaciones químicas se señala

con un subíndice identificado por las abreviaturas:

 (s) estado sólido.

 (l) estado líquido.

 (g) estado gaseoso.

 (ac) solución acuosa.

2.2 balanceo de ecuaciones químicas

La ecuación química debe aparecer balanceada, es decir, el número de átomos tanto de

reactivos como de productos debe ser igual. De esta manera se obedece la ley de la conservación

de la materia. Para ello se coloca un número llamado coeficiente estequiométrico. Siempre que

sea necesario, dicho coeficiente debe ir delante de las sustancias que aparecen como reactivos o

productos. Esto es así para lograr que el número de todos los átomos de los elementos que

aparece como reactivos sea exactamente igual al número de ellos que aparece en el producto.

2.2.1 Tipos de balanceo

2.2.1.1 Tanteo
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Se trata de intentar con distintos coeficientes con el fin de equilibrar la ecuación, siempre que

se escojan los números enteros más pequeños posibles con los que se obtenga el mismo número

de átomos de cada elemento a ambos lados de la reacción.

El coeficiente de un reactante o producto es el número que precede su fórmula, y es el único

número que puede ser cambiado cuando se realiza el balanceo de una ecuación, puesto que si se

cambian los subíndices de las fórmulas se estaría cambiando la identidad del compuesto en

cuestión.

2.2.1.2 Método algebraico

Para utilizar este método se establece un procedimiento para tratar los coeficientes de las

ecuaciones químicas como incógnitas del sistema que deben ser resueltas. En primer lugar se

toma como referencia un elemento específico de la reacción y se colocan los coeficientes como

letras (a, b, c, d…), que representan las incógnitas, de acuerdo con los átomos existentes de ese

elemento en cada molécula (si una especie no contiene ese elemento se coloca “0”).

Luego de obtener esta primera ecuación se determinan las ecuaciones para los demás elementos

presentes en la reacción; habrá tantas ecuaciones como elementos existan en dicha reacción. Por

último, se determinan las incógnitas por uno de los métodos algebraicos de reducción, igualación

o sustitución y se obtienen los coeficientes que den como resultado la ecuación correctamente

balanceada.

2.2.1.3 Oxido-Reducción

Primero se coloca la reacción general en su forma iónica. Luego se divide esta ecuación en

dos semirreacciones, la de oxidación y la de reducción, balanceando cada una de acuerdo al

número de átomos, su tipo y las cargas de estos. Posteriormente al balanceo de cada

semirreacción, estas se suman y se culmina balanceando la ecuación final por tanteo. En caso de
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que se presente una diferencia en el número de electrones de las dos semirreacciones, debe

multiplicarse una o ambas por un coeficiente que iguale este número. Finalmente, debe

corroborarse que la ecuación comprende la misma cantidad de átomos y el mismo tipo de estos,

además de poseer las mismas cargas en los dos lados de la ecuación global.

3. Estequiometría

La estequiometría, se refiere a las relaciones de masa y mol entre las sustancias que

intervienen en una reacción química, y responde a las leyes ponderales que determinan el

comportamiento químico de la materia en cuanto a pesos de sustancias que participan en una

reacción; las cuales son:

 Ley de la conservación de la materia

La cantidad en gramos de reactivos que inician debe ser igual a la cantidad de gramos

de productos que se obtienen.

 Ley dela composición definida

Un compuesto dado siempre contiene los mismos elementos en la misma proporción de

masa.

 Ley de las proporciones múltiples

Cuando dos elementos se combinan para formar más de un compuesto, las masas de un

elemento que se combinan con una masa fija de otro elemento en diferentes compuestos

guardan una relación de números enteros pequeños.

3.1 Cálculos estequiométricos

3.1.1 Masa - Masa

Los principales métodos para resolver estos cálculos que utilizan la masa de los reactivos y de

los productos son:

a) Método del factor molar: se basa en la relación del número de moles entre dos sustancias

que participan en una reacción

b) Métodos de las proporciones se fundamenta en la relación de la cantidad en gramos de las

sustancias que intervienen en la reacción

3.1.2 Mol - Mol

Se basa en el cálculo del número de moles de una sustancia que ha reaccionado o producido a

partir del de un determinado número de moles de otra.

Mol masa

Se usa para calcular el número de moles de una sustancia producidos a partir de, o que

reaccionan con, una masa dada de otra sustancia; o por el contrario dada una masa calcular las

moles.

3.1.3 Calculo con cantidades limitantes

Para hallar el reactivo límite entre dos reactivos se compara la relación estequiométrica con la

proporción de masa o de moles disponibles, aquella sustancia cuya cantidad se deba aumentar

para cumplir la proporción estequiométrica es el reactivo limitante. Cuando no es evidente el

reactivo en exceso se procede de la siguiente manera:

 Determinar el factor molar de los reactivos

 Calcular el número de moles necesarias de un reactivo que reaccionan con toda la

cantidad del otro.

 Compara el número de moles de ese reactivo con el número de moles necesarias.

Deducir cuál se encuentra en exceso y cuál es el límite.

3.1.4 Porcentaje de rendimiento y pureza

La cantidad de producto que se obtiene en una reacción química, generalmente es menor que

la cantidad de producto calculado a partir de la relaciones estequiométricas. El menor

rendimiento puede deberse a diferentes causas, por ejemplo alguno de los reactivos no alcanza a

reaccionar completamente, cantidad de calor insuficiente, reacciones laterales con diferentes

productos que reaccionan para formar nuevamente los reactivos, la pureza de los reactivos, etc.

La eficiencia de la reacción está definida como:

produccion real
% de rendimiento= x 100
produccionteorica
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4. Referencias

Anthony Muhye. (s.f.) Balanceo de Ecuaciones Químicas: Métodos y Ejemplos. Lifeder.com.

Recuperado de: https://www.lifeder.com/balanceo-ecuaciones-quimicas/

Blog de la quimica (s.f.). Importancia de los cálculos en estequiometría en la industria.

Google sites. Recuperado de: https://sites.google.com/site/quimica2blog/importancia-de-los-

calculos-en-estequiometria-en-la-industria

Gabriel Bolívar. (s.f.) Ecuación química: partes y ejemplos. Lifeder.com. Carabobo,

Venezuela. Recuperado de: https://www.lifeder.com/partes-de-ecuacion-quimica/#:~:text=B

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Poveda Vargas J. C. y Gutiérrez Riveros L. (1996). Química 10. Relaciones estequiométricas

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Ravioli A., Lerzo G. (2016). Enseñanza de la estequiometría: uso de analogías y

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