SEMANA II: ESTEQUIOMETRÍA Y CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS

ESTEQUIMETRÍA 

DEFINICIÓN:

La estequiometría es una rama de la química que se encarga del estudio de las relaciones cuantitativas entre los reactivos y los productos en una reacción química. Se basa en las leyes de conservación de la masa y utiliza conceptos como los coeficientes de la ecuación química balanceada para calcular cantidades relativas de sustancias involucradas. Por ejemplo, permite determinar cuántos moles de un reactivo se necesitan para producir una cantidad específica de producto, o cuánto producto se obtendrá a partir de una cantidad dada de reactivo

La palabra "estequiometría" proviene del griego, donde "stoicheon" significa elemento y "metron" significa medida. Fue introducida por Jeremías Benjamin Richter en 1792.

Un "coeficiente estequiométrico" es el número que se coloca antes de una fórmula química en una ecuación para indicar la cantidad de moléculas o moles de esa sustancia. Por ejemplo, en la reacción donde el agua (H₂O) se descompone en hidrógeno (H₂) y oxígeno (O₂), estos números aseguran que la ecuación esté balanceada.

La estequiometría también se aplica en la vida diaria. Por ejemplo, al hacer un pastel, necesitamos cantidades específicas de ingredientes (como harina y polvo de hornear) para obtener el resultado deseado. Si usamos demasiada levadura en luga

Para hacer un pastel de chocolate, es necesario usar cantidades específicas de harina, leche, chocolate, huevos y otros ingredientes. Esto es un ejemplo de cómo aplicamos la estequiometría en nuestra vida cotidiana.

Cálculos estequiométricos

Los cálculos estequiométricos se usan para ajustar los coeficientes en una ecuación química y garantizar que esté equilibrada. Los métodos más comunes para lograr esto son el método por tanteo y el método algebraico.

Cálculo estequiométrico para equilibrar una ecuación mediante el método por tanteo

Este método consiste en probar diferentes coeficientes para cada sustancia en la ecuación química, hasta encontrar la combinación correcta que haga que la ecuación esté balanceada.

Por ejemplo, en la combustión del metano (CH₄) con oxígeno (O₂) como reactantes, se produce dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O). La ecuación para esta reacción se puede ajustar usando este método.

Primero, contamos cuántos átomos de cada elemento hay en ambos lados de la ecuación.

Observamos que el número de átomos de carbono es igual en ambos lados de la ecuación, pero los átomos de oxígeno e hidrógeno no están balanceados. Para equilibrar la ecuación, colocamos un 2 como coeficiente frente al agua en los productos y un 2 como coeficiente frente al O₂ en los reactivos.

.En una ecuación química equilibrada, la cantidad de átomos de cada elemento es la misma en los reactivos y en los productos. Esto significa que la ecuación está balanceada.

Relaciones estequiométricas

Las relaciones estequiométricas indican las proporciones de cada reactivo requeridas para obtener una cantidad determinada de producto. Por ejemplo, en la reacción entre nitrato de bismuto (Bi(NO₃)₃) y sulfuro de sodio (Na₂S), se forma sulfuro de bismuto y nitrato de sodio. Esto se refleja en la ecuación química correspondiente.

En esta ecuación, la relación estequiométrica muestra que 2 moléculas de Bi(NO₃)₃ reaccionan con 3 moléculas de Na₂S para formar 1 molécula de Bi₂S₃ y 6 moléculas de NaNO₃.