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Unidad 3: EstequiometriaDocente: Jeans Valdivia S.Ingeniero Qumico AmbientalLicenciado en Ciencias AmbientalesAprendizajes Esperados

Aplica los compuestos bsicos de la estequiometria

Criterio de Evaluacin

Aplica el concepto de mol y nmero de Avogadro en la resolucin de problemas. Concepto de Mol

Un mol es la cantidad de materia que contiene 6,02 x 1023 partculas elementales (ya sea tomos, molculas, iones, partculas subatmicas, etctera).1 mol de tomos1 mol de molculas1 mol de iones1 mol de cualquier partcula elemental.Nmero de Avogadro

Este nmero tan impresionante:602.000. 000.000. 000.000. 000.000o sea: 602.000 trillones = 6,02 x 1023tienenombre propio, se llamaNmero de Avogadro.Medicin de la masa

El problema para medir moles reside en su propio concepto: no se puede tomar un mol de una sustancia sobre la base de contar sus partculas (ya sean tomos, molculas o iones) debido a lo grande que es el Nmero de Avogadro y al hecho de que es imposible tomar una de estas unidades. Para realizar clculos se necesita encontrar una relacin entre el mol y otra magnitud ms fcil de medir: la masa.La cantidad de tomos que hay en 1 mol es tan grande que puede medirse su masa en una balanza.

Mol de tomos

No podemos medir la masa de cada tomo individualmente, pero si podemos medir la masa de un grupo representativo de tomos y compararla con una masa de otro nmero igual de un tomo distinto.Ejemplo:6,02 x 1023tomos = 1 mol de tomosEntonces:6,02 x 1023tomos de Cu = 1 mol de tomos de Cu6,02 x 1023tomos de H = 1 mol de tomos de H6,02 x 1023tomos de Fe = 1 mol de tomos de Fe

Unidad de masa atmica

Sabemos que la masa atmica del Cu = 63,54, lo cual significa que la masa del tomo de Cu es 63,54 veces mayor que la Unidad de masa atmica (uma),1 mol de tomos de Cu = 63,54 g significa que la masa de 1 mol de tomos de Cu es 63,54 gramos.

Mol de Molculas

No podemos medir la masa de cada molcula individualmente, pero si podemos medir la masa de un grupo representativo de molculas y compararla con una masa de otro nmero igual de una molcula distinta.6,02 x 1023molculas = 1 mol de molculasEntonces:6,02 x 1023molculas de NH3= 1 mol de molculas de NH36,02 x 1023molculas de H2O= 1 mol de molculas de H2O6,02 x 1023molculas de Al2O3= 1 mol de molculas de Al2O3

Masa molecular

La masa molecular del H2O = 18 significa que la masa molecular relativa del H2O es 18 veces mayor que la uma,1 mol de molculas de H2O = 18 g significa que la masa de 1 mol de molculas de H2O es 18 gramosLa masa molecular del Al2O3 = 102 significa que la masa molecular relativa del Al2O3 es 102 veces mayor que la uma,1 mol de molculas de Al2O3 = 102 g significa que la masa de 1 mol de molculas de Al2O3 es 102 gramos.

Estequiometria

La estequiometria es el clculo de las relaciones cuantitativas entre los reactivos y productos en el transcurso de una reaccin qumica. Estas relaciones se pueden deducir a partir de la teora atmica, aunque histricamente se enunciaron sin hacer referencia a la composicin de la materia, segn distintas leyes y principios.

Reaccin Qumica

Una reaccin qumica se produce cuando hay una modificacin en la identidad qumica de las sustancias intervinientes; esto significa que no es posible identificar a las mismas sustancias antes y despus de producirse la reaccin qumica, los reactivos se consumen para dar lugar a los productos.

Escala microscpica RX Qumica

A escala microscpica una reaccin qumica se produce por la colisin de las partculas que intervienen ya sean molculas, tomos o iones, aunque puede producirse tambin por el choque de algunos tomos o molculas con otros tipos de partculas, tales como electrones o fotones.

Colisiones atmicas

Este choque provoca que las uniones que existan previamente entre los tomos se rompan y se facilite que se formen nuevas uniones. Es decir que, a escala atmica, es un reordenamiento de losenlacesentre lostomos que intervienen.

Reordenamiento

Se produce por desplazamientos de electrones: unos enlaces se rompen y otros se forman, sin embargo los tomos implicados no desaparecen, ni se crean nuevos tomos. Esto es lo que se conoce como ley de conservacin de la masa, e implica los dos principios siguientes:El nmero total de tomos antes y despus de la reaccin qumica no cambia.El nmero de tomos de cada tipo es igual antes y despus de la reaccin.

Ley de conservacin de carga

En el transcurso de las reacciones qumicas las partculas subatmicas tampoco desaparecen, el nmero total de protones, neutrones y electrones permanece constante. Y como los protones tienen carga positiva y los electrones tienen carga negativa, la suma total de cargas no se modifica.

Reacciones Qumicas

Una ecuacin qumica es una representacin escrita de una reaccin qumica. Se basa en el uso de smbolos qumicos que identifican a los tomos que intervienen y como se encuentran agrupados antes y despus de la reaccin.

Ecuacin Qumicas

Cada grupo de tomos se encuentra separado por smbolos (+) y representa a las molculas que participan, cuenta adems con una serie de nmeros que indican la cantidad de tomos de cada tipo que las forman y la cantidad de molculas que intervienen, y con una flecha que indica la situacin inicial y la final de la reaccin.Tenemos los grupos de tomos (molculas) siguientes:O2H2H2O

Subndice

Los subndices indican la atomicidad, es decir la cantidad de tomos de cada tipo que forman cada agrupacin de tomos (molcula). As el primer grupo arriba representado, indica a una molcula que est formada por 2 tomos de oxgeno, el segundo a dos molculas formadas por 2 tomos de hidrgeno, y el tercero representa a un grupo de dos molculas formadas por 2 tomos de hidrgeno y uno de oxgeno, es decir dos molculas de agua.

Coeficientes

Es un nmero que funciona en cierta forma como un multiplicador indicando el nmero de molculas de un determinado tipo que participa en una ecuacin qumica dada.

Coeficientes Estequiomtricos

El coeficiente del metano es 1, el del oxgeno 2, el del dixido de carbono 1 y el del agua 2. Los coeficientes estequiomtricos son en principio nmeros enteros, aunque para ajustar ciertas reacciones alguna vez se emplean nmeros fraccionarios.Cuando el coeficiente estequiomtrico es igual a 1, no se escribe. Por eso, en el ejemplo CH4 y CO2 no llevan ningn coeficiente delante.

Lectura de la ecuacin qumica

Dado que una ecuacin qumica es una representacin simplificada o mnima de una reaccin qumica, es importante considerar todos los datos representados; ya que perder de vista a alguno significa no entender realmente la situacin representada. Los smbolos y subndices representan a las especies qumicas que participan, y los coeficientes representan al nmero de molculas de cada tipo que se encuentran participando de la reaccin.Una molcula de metano (CH4) reacciona qumicamente con dos molculas de Oxgeno diatmico (2O2) para formar una molcula de dixido de carbono (CO2) y dos molculas de agua (2H2O)

Ejemplos de Ecuaciones Balanceadas

Ejemplos de Ecuaciones