Lot internet de las cosas y el agua

Prácticas de Estequiometría.

Guía elaborada por Carlos Arturo Correa Maya © 2009

1. Objetivos

Al terminar la práctica el estudiante estará en capacidad de:

1.1. Identificar varios tipos de reacción.

1.2. Recordar el concepto de reactivo límite.

1.3. Calcular cantidades esperadas de productos en una reacción química.

1.4. Calcular el rendimiento de un proceso químico.

2. Aspectos teóricos.

2.1. Definición de Estequiometría.

Estequiometría se refiere a las relaciones cuantitativas entre las sustancias que intervienen en una reacción química, cantidades químicamente equivalentes, determinadas a partir de una ecuación química balanceada.

2.2. Bases de la Estequiometría.

Si la Estequiometría es la parte cuantitativa de la química, requiere valores cuantitativos para sus cálculos, cuyos conceptos se dan a continuación.

1. Mol: cantidad de sustancia (en gramos) que hay en un número de Avogadro de partículas.
2. Mol de átomos: cantidad de sustancia elemento (en gramos) que hay en 6.02x1023 átomos del elemento.
3. Mol de moléculas: cantidad de sustancia compuesto (en gramos) que hay en 6.02x1023 moléculas.
4. Masa atómica y peso atómico: Es el peso de un átomo de un elemento relativo al peso del átomo de Carbono y cuando se da en gramos se denomina átomo-gramo del elemento. Así la masa atómica de Carbono es 12  y su peso atómico 12 gramos.
5. Masa y peso molecular: Peso en gramos de una mol del compuesto. El peso molecular, es la suma de los pesos atómicos de los elementos presentes, multiplicados por el número de veces (subíndice) que tenga cada elemento en la fórmula química del compuesto.
6. Porcentaje: Es la proporción en la cual está un elemento en la fórmula del compuesto.

[pic 1]%

También es la cantidad relativa de una sustancia a otra en una mezcla, expresado como:

[pic 2]%

7º.        Fórmula empírica o Mínima: mínima relación entre los elementos en un compuesto.

8º.        Fórmula Molecular: relación exacta entre los átomos presentes en el compuesto.

9º. Ecuaciones y reacciones químicas.

La ecuación química es la representación abreviada de lo que sucede en una reacción química y proporciona la información cuantitativa y cualitativa de lo que ocurre en ella. La reacción química es un proceso de transformación de una o varias sustancias, en otras de propiedades diferentes. En una forma más sencilla, podemos definir una reacción química como el proceso mediante el cual se combinan elementos o compuestos llamados reactivos para generar otros, los productos. Es importante anotar que en una reacción química se conserva la masa, es decir que la masa de los productos siempre es igual a la masa de los reactantes.

Existen varios tipos de reacciones químicas. Algunos tipos son:

• Reacciones de composición o combinación
• Reacciones de descomposición
• Reacciones de sustitución o desplazamiento
• Reacciones Iónicas
• Reacciones de Oxido-Reduccción
• Reacciones Nucleares.
• Reacciones de precipitación.

La reacción de descomposición es aquella en la cual un compuesto se fracciona en sus partes constitutivas al someterse al calor. Tomemos como ejemplo de este tipo de reacciones:

CaCO3 (s)  ®  CaO (s)  +  CO2(g)

2KClO3 (s)  ®  2KCl (s)  +  3O2(g)

Cuando se habla de reacciones químicas de descomposición se debe también tener en cuenta la acción de los catalizadores. Catalizador es una sustancia que altera la velocidad de una reacción sin consumirse. Actúa por medio de la catálisis, un fenómeno superficial. Generalmente se utiliza un catalizador para acelerar reacciones, también existen catalizadores que retrasan y/o inhiben una reacción.

2.3. Eficiencia de una reacción.

A partir de la relación estequiométrica se calcula teóricamente la cantidad del producto se obtendrá en una reacción 100% eficiente, ésto es la producción teórica de la reacción. Esta es la cantidad máxima del producto que se puede obtener en una reacción determinada.

Cuando estas reacciones se efectúan en el laboratorio, realmente no se obtiene la cantidad teórica del producto. La cantidad de producto que se obtiene se llama producción real. La eficiencia (porcentaje de producción) de una reacción es la relación entre la producción real y la producción teórica, la cual se calcula así:

...