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Química

2013

Estequiometría

Profesor: Antonio Huamán

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Concepto

Es aquella parte de la química que estudia las relaciones

cuantitativas, ya sea con respecto a la masa, volumen, moles

etc, de los componentes de una reacción química. Dichas

relaciones están gobernadas por leyes, éstas pueden ser

ponderales y / o volumétricas.

La palabra estequiometría fue introducida en

1792 por Jeremías Richter para identificar la

rama de la ciencia que se ocupa de establecer

relaciones ponderales (o de masa) en las

transformaciones químicas.

Jeremias Benjamin

Richter.

Estequiometría, del griego "stoicheion” (elemento)

y "métrón” (medida)

Nota:

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Leyes Ponderales

Las leyes ponderales son un conjunto de leyes que tienen como

objetivo el estudio de las masas de las sustancias, en una

reacción química, entre dos o más sustancias químicas. Por lo

tanto se puede decir que se divide en cuatro importantes leyes

como lo son:

1. LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASA

Fue planteada por el químico

frances Antoine Lavoiser (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.

A. Lavoisier

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Ejemplo:

Se cumple: masas (react.) masas produc.

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. J.L Proust

Síntesis del agua

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Ejemplo:

10,0 g Cu 5,06 g S

+15,06 g CuS

10,0 g Cu 7,06 g S

+15,06 g CuS 2,00 g S

+

20,0 g Cu 5,06 g S

++15,06 g CuS 10,0 g Cu

Cu + S CuS

Observación:

De la ecuación: 10 g de Cu se requieren para reaccionar con 5,06g

y producir 15,06 g de CuS .

Si se combina 10 g de Cu con 7,06 g de S se observa que las masas

de los elementos no intervienen en la misma relación de Proust o

relación estequiométrica.

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Conceptos Importantes

Reactivo Limitante (R.L.): Es aquel reactante que

interviene en menor proporción estequiométrica por lo

tanto se agota o se consume totalmente y limita la cantidad

de producto(s) formado(s).

El reactivo en exceso (R.E.): Es aquel reactante que

interviene en mayor proporción estequiométrica, por lo

tanto sobra (exceso) al finalizar la reacción.

3. LEY DE PROPORCIONES MÚLTIPLES

Fue enunciada por el químico Ingles

John Dalton (1766 – 1844); establece

si dos sustancias simples reaccionan

para generar dos o más sustancias

de una misma función química, se

observará que mientras que la masa

de uno de ellos es constante, la masa

del otro varía en relación de números

enteros y sencillos. J. Dalton

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4. LEY DE PROPORCIONES RECÍPROCAS

Fue enunciada por Wenzel – Richter, establece si las

masas de las sustancias A y B pueden reaccionar

separadamente con la misma masa de una tercera

sustancia “C” , entonces si A y B reaccionan juntos, lo

harán con la misma masa con que reaccionan con “C” o

con masas, múltiplos o submúltiplos, a la mencionada.

Ejemplo:

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Reacción (1) 1 H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g)

2g 71g

Reacción (2) 2 Na(s) + Cl2(g) 2NaCl(s)

46g 71g

Conclusión 1 H2(g) + 2Na(s) 2NaH(s)

2g 46g

Leyes Volumétricas

Fue anunciada por el científico Joseph

Louis Gay – Lussac (1778 – 1850), quién

investigando las reacciones de los gases

determino: “Los volúmenes de las

sustancias gaseosas que intervienen en

una reacción química, medidos en las

mismas condiciones de presión y

temperatura, están en relación de

números enteros sencillos”.

J.L Gay - Lussac

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Ejemplo:

Ecuación química 1 N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

Relación molar 1 mol 3 mol 2 mol

1 vol 3 vol 2 vol

Relación volumétrica 5L 15L 10L

20mL

231322 NHHN VVV

Para la reacción se cumple:

PORCENTAJE DE PUREZA DE UN MUESTRA QUÍMICA

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.

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Cantidad de sus tancia pura% Pureza x 100

Cantidad de muestra impura

PORCENTAJE DE RENDIMIENTO O EFICIENCIA DE UNA REACCIÓN (%R)

Rendimiento teórico.- Es el máximo rendimiento que puede

obtenerse cuando los reactantes dan solamente producto; la

cantidad real del reactivo limitante se usa para los cálculos

estequiométricos de rendimientos teóricos.

Rendimiento Real.- Es la cantidad obtenida de un producto en

la practica cuando se ha consumido totalmente el reactivo

limitante; es decir que teóricamente debemos obtener el 100%

de una determinada sustancia, pero por diversos factores como

presencia de impurezas, fugas, malos equipos, etc; este

porcentaje se reduce.

El porcentaje de rendimiento es la medida de la eficiencia de la

reacción y se define como:

Cantidad real% R x 100

Cantidad teórica