PRÁCTICA DIRIGIDA DE QUÍMICA TEMA: ESTEQIOMETRIA

ESTEQUIOMETRIA

CONCEPTOEs aquella parte de la química que estudia las relaciones cuantitativas (masa, volumen, moles) de los componentes puros de una reacción química. Dichas relaciones están gobernadas por leyes, éstas pueden ser ponderales y / o volumétricas.

Relaciona la masa de una sustancia con la masa de otras sustancias.

1. LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASAFue planteada por el químico Francés Antoine Lavoisier (1743 – 1794) considerado el padre de la química moderna; nos indica que en toda reacción química completa y balanceada la masa total de las sustancias reactantes es igual a la masa total de las sustancias de los productos. Ejemplo:

2 Ca⏞P. A .=40

+ 1 O2(g )⏞M=32

2CaO⏞M=56

Relación Molar

2 mol – g 1 mol–g 2mol–g

Relación en Masa

80g 32g 112g

En general: ∑ ¿ ¿Masa (Reactantes) =∑ ¿ ¿Masa (Productos)

2. LEY DE PROPORCIONES DEFINIDAS

Fue enunciada por el químico francés Joseph Louis Proust (1748 – 1822); establece que en todo proceso químico los reactantes y productos participan manteniendo sus masas o sus moles en proporción fija, constante y definida; cualquier exceso de uno de ellos permanece sin reacción

Ejemplo: Quemado de carbón

2 C(g )⏞P. A .=12

+ 1 O2(g )⏞M=32

2CO(g )⏞M=56

Reacción molar

2 mol – g 1 mol–g 2mol–g

Relación en Masa

24g 32g 56g

Por Proust

3g 4g 7g

Ejemplo 60g 80g 140g

Se observa que:

NOTA:

Reacción Limitante (RL):Es aquella sustancia que ingresa al reactor químico en menor proporción estequiométrica y al agotarse limita la cantidad máxima del producto(s) obtenido(s).

Reactivo en Exceso (RE):Es aquella sustancia que ingresa al reactor químico en mayor proporción estequiométrica por lo tanto queda como sobrante al finalizar la reacción.

Regla práctica para evaluar el R.L. y R.E para cada reactante se plantea la siguiente proporción.

Cantidad dato de reactivoCantidad obtenida de la ecuación química

La menor relación es para el RL y todos los cálculos se hacen con el

La mayor relación es para el R.E.

Fue anunciada por el científico Joseph Louis Gay – Lussac (1778 – 1850), quién investigando las reacciones de los gases determino: “A las mismas condiciones de presión y temperatura existe una relación constante y definida entre los volúmenes de las sustancias gaseosas que intervienen en una versión química; cualquier exceso deja de combinarse”. Estas relaciones solo serán aplicables a sustancias gaseosas.

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Leyes Ponderalesmasa(C )

3=masa(O2)

4=masa(CO )

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Leyes Volumétricas

“Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático”

Ejemplo: Síntesis del amoniaco

1N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)

Reacción molar

1 mol – g 3 mol–g 2mol–g

Relación volumétrica

1vol 3vol 2vol

Por Gay Lussac

1L5L

30cm3

3L15L

90 cm3

2L10L

60 cm3

Relación de volúmenes:

Sólo reaccionan las sustancias químicamente puras, las impuras no reaccionan; por consiguiente, en los cálculos estequiométricos sólo trabajaremos con la parte pura de la muestra química.

Es la comparación porcentual entre la cantidad real o práctica teórica obtenida de un producto determinado

La cantidad real o rendimiento real se conoce experimentalmente y es menor que la cantidad teórica que se halla en base a la ecuación química, o sea por estequiometria; el rendimiento teórico es la máxima cantidad obtenida de un cierto producto cuando el 100% del reactivo limitante se ha transformado.

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vol(N2 )1

=vol(H2 )

3=vol(NH 3 )

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Porcentaje de Pureza de una muestra Química

Eficiencia o Porcentaje de Rendimiento de una Reacción Química (%R)

%R= cantidad realcantidad teórica

×100= rendim iento realrendim iento teórico

×100