Cálculos estequiometricos

 Cuando vas a hacer un pastel, normalmente empiezas por reunir todos los ingredientes. Compruebas la receta para ver cuántos huevos, tazas de harina y otros ingredientes necesitas. Utilizar el número correcto de ingredientes es importante para que el pastel salga bien. La química funciona de la misma manera: utilizamos una receta (ecuación química) y las cantidades se basan en la estequiometría. Al igual que un pastelero para hacer un pastel, el químico utiliza recetas para llevar a cabo las reacciones químicas.

¿Qué es la estequiometría?

El primero que enunció los principios de la estequiometría fue Jeremias Benjamin richter (1762-1807), en 1792, quien describió la estequiometría de la siguiente manera:

«La estequiometría es la ciencia que mide las proporciones cuantitativas o relaciones de masa de los elementos químicos que están implicados (en una reacción química)».

La estequiometría es la información de las cantidades de los reactantes y productos en una reacción química. Esta se basa en que la cantidad de reactantes es igual a la cantidad de los productos y que los compuestos tienen una composición fija.

Un coeficiente estequiométrico es el número que aparece delante de la fórmula química en una ecuación.

 

¿Qué son los cálculos estequiométricos?

Los cálculos estequiométricos son la manera en que se ajustan los coeficientes estequiométricos para que una ecuación química esté balanceada. 

Los cálculos estequiométricos requieren una unidad química que relacione las masas de los reactantes con las masas de los productos.

Los cálculos estequiométricos son los cálculos necesarios para calcular cuál es la relación entre productos y reactivos en una reacción química.

Tipos de Cálculos estequiométricos

· Moles

· Átomo a gramo

· Mol a gramo

· Volumen a gramo

· Masa atómica

 

¿Qué es mol?

Por definición, mol es la unidad en que se mide la cantidad de sustancia según el sistema internacional de unidades, es decir, el número de partículas, átomos o moléculas, que hay en una cierta cantidad de sustancia.

En un mol de una sustancia cualquiera, siempre hay el mismo número de unidades elementales, y coinciden con el famoso número de Avogadro, 6,022 × 10²³, o lo que es lo mismo, en un mol siempre hay la misma cantidad de partículas.

 

Átomo-gramo

El átomo gramo, es el peso en átomos de un mol de átomos (6,022 x 1023 átomos) de un elemento. Este peso es exactamente igual al peso atómico expresado en gramos.
1 At - g = P.A. g
Para realizar cálculos, tendremos que usar la siguiente relación:

 

Ejemplo 1:
Calcular el peso de un átomo de carbono en gramos. Dato: P.A. (C) = 12 uma
Solución:

Según la relación:
1 At-g (C) = 12 g (C) → 6,022 x 1023 átomos de (C)
Vemos que: 6,022 x 1023 átomos de (C) pesa 12 gramos.
Tenemos que calcular cuanto pesa 1 átomo de (C).
Aplicando una regla de tres simple:

X = 12 / 6,022 x 1023 = 2 x 10-23 gramos

 

Mol-gramo

El mol-gramo, es el peso en gramos de un mol de moléculas (6,022x10²³ moléculas) de una sustancia química. Se determina expresando el peso molecular en gramos.

Ejemplo 1:

¿Cuánto pesa en gramos una molécula de agua? Dato: M (H₂O) = 18 uma

Solución:

Veamos la relación:

1 mol-gr (H₂O) = 18 g (H₂O) → 6,022 x 10²³ átomos de (H₂O)

Vemos que:  6,022 x 10²³ moléculas de (H₂O) pesa 18 gramos.

 

Tenemos que calcular cuánto pesa 1 molécula de (H₂O).

Aplicando una regla de tres simple:

X = 18 / (6,022 x 10²³)

X = 3 x 10^-23 gramos.

 

 

 

Masa atómica

Expresa la masa de un átomo en unidades de masa atómica (uma). Está relacionada con el número de masa (A), que es el número de partículas en el núcleo de un átomo, es decir, a la suma de protones (p⁺, cargados positivamente) y neutrones (n^±, sin carga neta). Si el número atómico (Z) significa el número de protones, entonces: A = p⁺ + n^± = Z + n^±.

Ejemplo: un átomo de sodio, con un número atómico Z = 11 y un número de masa A = 23. Esto quiere decir que tiene 11 protones en su núcleo y para alcanzar el valor de A, deberá tener 12 neutrones también.

La masa atómica que está reportada en la tabla periódica para cada elemento es un promedio de los isótopos de cada elemento (átomos del mismo elemento con diferente número de neutrones en el núcleo).

En el caso del sodio (Na), la masa atómica reportada es 22.98 uma.