estequiometria
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Tema 14 Estequiometría14.1 DEFINICION:La palabra estequiometría se deriva de los vocablos griegos stoicheion, que significa “elemento”, y metron, que significa “medida”.
En muchas profesiones es importante calcular las cantidades correctas (Ingenieros, abogados, contadores, comerciantes, etc.)
Así, los químicos también determinan cantidades, pero de partículas tan especiales como: ÁTOMOS, MOLÉCULAS O IONES.
Además, los químicos también tienen que calcular la cantidad de sustancias que participan en las reacciones químicas.
Esta tarea se realiza utilizando esta herramienta muy útil llamada la estequiometría.
Estequiometría: Ciencía que mide las proporciones según las cuales se deben combinar los elementos químicos.
La estequiometría se aplica tanto para el cálculo de la composición de los elementos que forman un compuesto como para la determinación de las cantidades de las sustancias que participan en una reacción química, y por ello obedece a ciertas reglas cuantitativas conocidas como leyes ponderales
Leyes PonderalesI.-Ley de Proporciones definidas (Joseph-Louis Proust)Cada compuesto siempre esta formado por los mismos elementos y en las mismas proporciones.II.- Ley de la Conservación de la masa (Antoine Laurent Lavoisier)La materia cambia de forma, pero la masa total que interviene en el cambio químico permanece constante.
III.- Ley de las proporciones recíprocas o equivalentes (Jeremías Benjamin Ritcher).La proporción de dos elementos que se combinan con la de un tercero, guarda la misma proporción cuando reaccionan entre si. A+ B AB C+B CB A+ C ACIV.- Ley de las Proporciones Multiples (John Dalton)Las cantidades de un mismo elemento que se combinan con una cantidad fija de otro para formar varios compuestos, estan en relación de números enteros sencillos.
14.2 concepto de mol
Unidad de cantidad de sustancia: EL MOL
En el mundo de la química, la unidad creada para medir con exactitud la cantidad de sustancia es el mol y es una unidad básica en el Sistema Internacional de Medidas. (SI)
Que es el mol?????
Mol es un término que significa “montón o masa de piedras”, por analogía este término representa un montón o masa de sustancias.
casi igual que se habla de una docena de lapices, plumas, borradores.
La palabra mol fue introducida por Friechich Wilhelm Ostwald, químico Alemán que en 1909 recibió el Premio Nobel de Química.
MOL DEFINICIÓN: la cantidad de sustancias que contiene tantas partículas como átomos hay en exactamente 12 gr de Carbono 12.
O bien, como la cantidad de sustancia que contiene 6.022x1023 unidades fundamentales (ATOMOS, IONES, MOLÉCULAS, ELECTRONES, ETC.)
La cantidad 6.022x 1023 se conoce como número
de Avogadro y se representa con las letras NA de
esta manera se tiene que:
El mol
De cualquier sustancia contiene
6.022 x 10 23 partículas
Ejemplos:
1 mol de Cr = 6.022 x 1023 átomos de Cr
1 mol de HF = 6.022 x 1023 moléculas de HF
1 mol de N2 = 6.022 x1023 moléculas de N2
Un mol es una unidad química, cuyo tamano es lo suficientemente grande como para que un mol de átomos o molécula represente una cantidad fácil de trabajar en el laboratorio y en la industria.
MASA MOLAR:El mol es una unidad maravillosa, pues relaciona
la masa de las sustancias con el número de partículas que representa esa masa. De esta relación surge el concepto de masa molar, cuyo significado es una parte importante para los cálculos estequiométricos.
La masa molar de un elemento es el número fraccionario que aparece en la tabla periódica.
Este valor corresponde a la masa atómica del elemento y su unidad es la uma( unidad de masa atómica).
Para cada elemento se ha determinado a su masa y esta registrada en la tabla periódica.
Y en los compuestos (ionicos o covalentes) donde su masa es la suma de cada uno de los elementos que los forman y también se expresan en uma.
La masa de los elementos también se pueden expresar en gramos.
Uma= gramos
Para un elemento
Tipo de sustancia masa y unidades término utilizado
Calcio (Ca) 40.08 uma masa atómica
40.08 g por cada mol de Ca masa molar
Para un compuesto iónico o fórmula unitaria
Determinamos primero la masa fórmula del compuesto:
AlCl3 = 27.00 uma x 1 átomo = 27.00 uma
35.45 uma x 3 átomos= 106.35uma
133.35 uma = 133.4 uma
Tipo de sustancia masa y unidades término utilizado
Cloruro de aluminio 133.4 uma masa molécular
(AlCl3) 133. 4 g por cada masa molar
mol de AlCl3
Para un compuesto covalente
Primero se calcula la masa molecular del compuesto
C02 = 12.00 uma X 1 átomo = 12.00 uma
16.00 uma X 2 átomos= 32.00 uma
Tipo de sustancia masa y unidades término utilizado
Dióxido de Carbono 44.0 uma masa molécular
(CO2) 44.0 g por cada masa molar
mol de CO2
de esta manera se tiene que la masa molar es la masa expresada en gramos numéricamente igual a la masa atómica, masa fórmula o masa molecular de un mol de sustancia.
ELEMENTO= MASA MOLAR
COMPUESTO = MASA MOLECULAR
COMPUESTO IONICO = MASA FORMULA O FORMULA UNITARIA.
El término masa molar es más amplio, pues se puede aplicar para todo tipo de sustancias.
Ejercicio
Determina la masa molar de las sustancias siguientes.
Sustancia masa en uma masa molar H2SO4
CaBr2
(NH4)3PO3 NaCN
Volumen molar Este concepto se aplica a los gases, ya que
muchas sustancias se encuentran en estado gaseoso. Este concepto lo dedujo Avogadro a partir de la Ley de los volúmenes combinados de Gay-Lussac.
El volumen molar es el volumen ocupado por un mol de cualquier gas medido en condiciones normales de presión y temperatura, y corresponde a 22.4 litros.
Un mol de gas
22.4 lts de volumen
6.022 X 10 23
partículas
De cualquier sustancia contiene 6.022x 10 23 partículas Ejemplo: 1 mol Fe = 6.022 X 1023 átomos de fierro1 mol HBr= 6.022X1023 moléculas de HBr
De cualquier sustancia es igual a su masa expresada en gramos(masa molar)
Ejemplo: masa molar H20= 18gr/mol
De un compuesto es igual a su masa molecular (uma). Expresada en gramos ( masa molar) ejemplo: Un mol de H2O= 18 uma = 18 g
De cualquier gas en condiciones TPN ocupa un Volumen de 22.4 L. ejemplo: 1 mol de NH3 ocupa un volumen igual a 22.4 L en condiciones normales.
UN
M OL
14.3 calculos estequiometricos
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