Unidad 5
5.8 Cálculos Estequiométricos
La estequiometría de una reacción nos indica la relación en moles de las sustancias que intervienen en ella. Si conocemos la masa o el volumen de alguno de los reactivos o productos implicados, podemos calcular la masa o el volumen de las otras sustancias que participan.
Interpretación cuantitativa de una ecuación química
Para saber cuánta cantidad de una sustancia se necesita para reaccionar con otra, o cuánta se va a producir, es importante que la ecuación química esté bien equilibrada.
Una ecuación química ajustada nos aporta información acerca de las proporciones de las sustancias que intervienen, tanto reactivos como productos
Interpretaciones
En términos atómico-moleculares:
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Por cada 1 molécula de nitrógeno (N₂) que reacciona con 3 moléculas de hidrógeno (H₂), se forman 2 moléculas de amoníaco (NH₃).
👉 Esto muestra cómo se combinan las partículas en la reacción.
En términos molares:
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1 mol de N₂ reacciona con 3 moles de H₂ y produce 2 moles de NH₃.
👉 Aquí se habla de cantidades grandes de moléculas, ya que 1 mol = 6.022 × 10²³ moléculas.
En términos de masas y volúmenes:
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28,0 g de N₂ reaccionan con 6,0 g de H₂ y forman 34,0 g de NH₃.
👉 Se cumple la ley de conservación de la masa: lo que entra es igual a lo que sale. -
Esos 28,0 g de N₂ ocupan un volumen de 45,4 L si están a 105 Pa de presión y 273 Kº de temperatura.
👉 Esto relaciona la masa con el volumen de gas en ciertas condiciones físicas.
COMPOSICIÓN PORCENTUAL DE LAS SUSTANCIAS
Es muy importante conocer el peso y el porcentaje de cada elemento que interviene en la fórmula molecular; para calcular este porcentaje debemos seguir los siguientes pasos:
Obtenemos el peso molecular del compuesto multiplicando el peso atómico por la cantidad de átomos que hay de un elemento. Debemos hacer esto con cada uno de los elementos presentes en el compuesto; finalmente se suman y así obtenemos el peso molecular del compuesto
Explicación
CO₂ (Dióxido de carbono)
Carbono (C): 1 átomo × 12.01 u = 12.01
Oxígeno (O): 2 átomos × 16.00 u = 32.00
Peso molecular = 12.01 + 32.00 = 44.01 u
Dividimos el peso de cada uno de los compuestos entre el peso molecular de todo el compuesto.
Explicación
CO₂ (Dióxido de carbono)
Carbono (C): 12.01/44.01=0.27
Oxígeno (O): 32.00/44.01=0.73
Multiplicamos por cien para obtener el porcentaje.
Explicación
CO₂ (Dióxido de carbono)
Carbono (C): 0.27x100=27%
Oxígeno (O): 0.73x100=73%
Ejemplo
Una molécula de dióxido de azufre , contiene un átomo de azufre y dos de oxígeno. Calculemos la composición en tanto porcentaje de dicha molécula.
Datos:
Peso atómico del azufre: 32,1
Peso atómico del oxígeno: 16,0
A continuación, obtenemos el peso molecular total.
Masa molecular del
S = 1 x 32,1 =32,1
O = 2 x 16 = 32
Suma total = 64,1
Porcentaje de azufre en el compuesto: 32,1 /64 = 0.50 x 100 = 50%
Porcentaje de oxígeno en el compuesto: 32 /64 = 0.50 x 100 = 50%
