En química, la
estequiometría es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre los
reactivos y productos en el transcurso de una reacción química.
El primero que
enunció los principios de la estequiometría fue Jeremías Benjamín Richter
(1762-1807), en 1792, quien describió la estequiometría de la siguiente manera:
«La
estequiometría es la ciencia que mide las proporciones cuantitativas o relaciones
de masa de los elementos químicos que están implicados (en una reacción
química)»
También estudia la
proporción de los distintos elementos en un compuesto químico y la composición
de mezclas químicas de los componentes.
Algunos ejemplos son:
·
4g de H2, reaccionan con 32g de O2
para dar 36g de H2O
·
2 moles de H2, reaccionan con 1 mol de
O2 para dar 2 moles de H2O
·
44,82 L de H2, reaccionan con 22,41 L
en O2 en C.N.P.T. para dar 18 mL de H2O.
1.
Cálculos
estequiométricos
Los cálculos
estequiométricos son la manera en que se ajustan los coeficientes
estequiométricos para que una ecuación química esté balanceada. Existen varios
métodos, siendo el método por tanteo y el método algebraico los más utilizados.
Cálculo
estequiométrico para balancear una ecuación por tanteo
Este método se basa
en ir probando paso a paso cuáles son los coeficientes estequiométricos
correctos para balancear una ecuación química.
Por ejemplo, en la
combustión de metano CH4 en presencia de oxígeno O2 (reactantes) se produce
dióxido de carbono CO2 y agua H2O, como se muestra en la siguiente ecuación:
En primer lugar,
revisamos cuántos átomos de cada elemento se encuentran a cada lado de la
ecuación:
Podemos notar que el carbono está en la misma cantidad de cada lado de la ecuación, pero el oxígeno y el hidrógeno no. Tanteamos colocando un 2 como coeficiente delante del agua en los productos y un 2 delante del O2 en los reactantes:
Ahora sí tenemos la
misma cantidad de elementos del lado izquierdo (reactantes) y del lado derecho
(productos) de la ecuación química. Es decir, la ecuación está balanceada.
Cálculo
estequiométrico por método algebraico
Este método utiliza
la matemática para determinar los coeficientes estequiométricos. Para esto se
asignan letras a cada coeficiente y se hace un sistema de ecuaciones.
2.
Relaciones
estequiométricas
Las relaciones
estequiométricas indican cuánto de cada reactante se necesita para obtener una
dada cantidad de producto.
Por ejemplo, en la
reacción del nitrato de bismuto Bi(NO3)3 con sulfuro de
sodio Na2S, produce sulfuro de bismuto y nitrato de sodio, como se
muestra en la ecuación:
En esta ecuación, la
relación estequiométrica establece que 2 moléculas de Bi(NO3)3
reaccionan con 3 moléculas de Na2S y se produce 1 molécula de Bi2S3
y 6 moléculas de NaNO3.
Ejercicios:
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