Sesión 3 - Estequiometría


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.

 

/Artículo científico/ 

 

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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