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Estequiometria 09 06 12
Estequiometria 09 06 12
Estequiometria 09 06 12
Introduccin
Definicin:
La estequiometra es el rea de la qumica que se preocupa de estimar las cantidades exactas de reactivos y productos obtenidos en una reaccin qumica.
La palabra estequiometra fue introducida en 1792 por Jeremas Richter para identificar la rama de la ciencia que se ocupa de establecer relaciones ponderales (o de masa) en las transformaciones qumicas.
"En toda reaccin qumica la suma de las masas de las sustancias reaccionantes es igual a la suma de las masas de los productos resultantes de la reaccin."
N2 + 3 H2
2 NH3
+
10,0 g Cu
5,06 g S
15,06 g CuS
+
10,0 g Cu 7,06 g S
+
15,06 g CuS
2,00 g S
+
20,0 g Cu 5,06 g S
15,06 g CuS
10,0 g Cu
Las masas del primer elemento que se combinan con una masa fija del segundo elemento, estn en una relacin de nmeros enteros sencillos.
Coeficientes estequiomtricos
Una ecuacin qumica indica de forma simblica los cambios que tienen lugar en una reaccin qumica. Permite conocer las sustancias que intervienen en el proceso qumico y la proporcin en la que lo hacen.
En toda reaccin qumica se cumple el principio de conservacin de la masa y el principio de conservacin de las cargas elctricas, para ello, la reaccin qumica debe estar AJUSTADA
Cu + 2Ag+
Cu2+ + 2Ag
Los coeficientes estequiomtricos indican el nmero de tomos de cada elemento, el nmero de molculas de cada compuesto y tambin nos informa del N de moles de cada compuesto que intervienen en la reaccin.
2 H2
O2
2 H2O
C3H8
5 O2
3 CO2
4 H2O
CONCEPTO DE MOL
Los tomos y las molculas son objetos muy pequeos y requieren una unidad de cantidad de sustancia muy grande.
El Mol
1 docena: Un conjunto de 12 unidades o elementos
602.200.000.000.000.000.000.000 unidades
Definicin Mol:
Un mol se define como la cantidad de materia que contiene tantos objetos (tomos, molculas u otros) como tomos hay exactamente en 12 gramos de Carbono-12. Este nmero fijo se conoce como el nmero de Avogadro. Su valor, obtenido experimentalmente es de 6,022 x 10 23 unidades.
Por ejemplo:
Masa molar de 1 mol de tomos de azufre: 32 g/mol Masa molar de 1 mol de tomos de cloro: 35,5 g/mol
Elemento H He C O
Masa molar Nmero de tomos 1,008 g 6,022x1023 4,003 g 6,022x1023 12,01 g 6,022x1023 16,00 g 6,022x1023
Ejemplo 2: Calcule la masa molar del hidrxido de calcio, Ca(OH)2. R: 74,10 g/mol
Conociendo el nmero de Avogadro y la masa molar de un elemento es posible calcular la masa de cada tomo individual. Tambin puede determinarse el nmero de tomos en una muestra pesada de cualquier elemento.
Ejemplo:
Cuando se aade selenio (Se) al vidrio, ste adquiere un brillante color rojo. Calcule: (masa molar Se, M = 79 g/mol)
a) La masa de un tomo de selenio. b) El nmero de tomos de selenio en una muestra 1000 g del elemento.
R: a) 1,311 x 10-22 g de selenio (Se) b) 76,24 x 1023 tomos de selenio (Se)
de
Gracias a las relaciones estequiomtricas se pueden establecer relaciones mas complejas y desconocidas. Por ejemplo:
Ejercicio:
Cuntos moles de metano (CH4) son necesarios para formar 70 g de CO2 al reaccionar con la cantidad apropiada de oxigeno?
Conversin Mol-Gramo
Con frecuencia resulta necesario convertir los moles de una sustancia a masa en gramos o viceversa. Dichas conversiones se realizan utilizando la siguiente relacin:
m M n
Donde: M m n es la masa molar en gramos/mol (g/mol) representa la masa en gramos (g) es la cantidad de sustancia expresada en moles (mol)
Ejemplo 1:
El sulfato de calcio (CaSO4) es el principal ingrediente de la tiza utilizada antiguamente y an hoy da por profesores y profesoras para escribir en la pizarra. Determinar el nmero de moles de sulfato de calcio que hay en un trozo de tiza de 14,8 g. En primer lugar, la estrategia consistir en calcular la masa molar del compuesto segn su formula
Formula: CaSO4, as que la masa molar es:
M = 1(40,08 g/mol) + 1(32,06 g/mol) + 4(16,00 g/mol) M = 136,14 g/mol En la relacin
m n
, despejamos n y se obtiene:
m M
Ejemplo 2:
El cido acetilsaliclico (C9H8O4) es el principio activo de la aspirina. Cul es la masa, en gramos, de 0,287 moles de cido acetilsaliclico? En primer lugar, la estrategia consistir en calcular la masa molar del compuesto segn su formula y la emplearemos para convertir 0,287 moles a masa en gramos.
Formula: C9H8O4, as que la masa molar es: M = 9(12,01 g/mol) + 8(1,00 g/mol) + 4(16,00 g/mol)
M = 180,09 g/mol
En la relacin
m M n
, despejamos m y se obtiene:
m M n