3.S: estequiometría (resumen)

3.1: Ecuaciones químicas

Una reacción química se describe mediante una ecuación química que proporciona las identidades y cantidades de los reactivos y los productos. En una reacción química, una o más sustancias se transforman en sustancias nuevas. Una reacción química se describe mediante una ecuación química, una expresión que proporciona las identidades y cantidades de las sustancias involucradas en una reacción. Una ecuación química muestra los compuestos iniciales (los reactivos) a la izquierda y los compuestos finales (los productos) a la derecha.

     
• ecuaciones químicas: la forma en que se representan las reacciones químicas

     

• reactivos – sustancias de partida

     

• productos – sustancias producidas a partir de una reacción

     

• ecuación balanceada – ecuación con átomos iguales en ambos lados de la ecuación

     

• los subíndices nunca deben cambiarse al equilibrar una ecuación

     

• los coeficientes cambian solo la cantidad y no la identidad de la sustancia

 

3.2: Algunos patrones simples de reactividad química

Al reconocer los patrones generales de reactividad química, podrá predecir con éxito los productos formados por una combinación dada de reactivos. A menudo podemos predecir una reacción si hemos visto una reacción similar antes.

3.2.1 Uso de la tabla periódica

     
• tabla periódica se puede utilizar para determinar la reactividad de las sustancias

     

• todos los metales alcalinos reaccionan con el agua para formar sus compuestos de hidróxido e hidrógeno

 

3.2.2 Combustión en el aire

     
•      
           
  • reacción rápida que produce una llama

           

  • la mayoría de las reacciones de combustión en el aire involucran oxígeno

           

  • los hidrocarburos y compuestos relacionados producen CO ₂ y H ₂ O durante la combustión

       

       

 

3.2.3 Reacciones de combinación y descomposición

     
•      
           
  • reacciones combinadas dos o más sustancias reaccionan para formar un producto

           

  • reacción de descomposición una sustancia produce dos o más sustancias

       

       

 

3.3: Masas de fórmula

La fórmula empírica de una sustancia se puede calcular a partir de su composición porcentual, y la fórmula molecular se puede determinar a partir de la fórmula empírica y la masa molar del compuesto. La fórmula empírica de una sustancia se puede calcular a partir de la composición porcentual determinada experimentalmente, el porcentaje de cada elemento presente en una sustancia pura en masa. En muchos casos, estos porcentajes pueden determinarse mediante análisis de combustión.

3.3.1 La escala de masa atómica

     
• unidad de masa atómica (amu) – unidad para medir la masa de átomos

     

• 1 amu = 1.66054 * 10 ^-24 gy 1 amu = 6.02214 * 10 ²⁴ amu

 

3.3.2 Masas atómicas promedio

     
• peso atómico – masa atómica promedio

 

3.3.3 Fórmula y pesos moleculares

     
• peso de fórmula – suma de los pesos atómicos de cada átomo en su fórmula química

     

• peso molecular – igual que el peso de la fórmula

 

3.3.4 Composición porcentual de las fórmulas

     
•      
           
  • ((átomos del elemento) (AW) / (FW del compuesto) * 100

       

       

 

3.3.5 El topo

     
• número de avogadro – 6,02 * 10 ²³ átomos

     

• masa molar – numéricamente igual a su peso de fórmula

     

• gramos moles moléculas

 

3.5: Fórmulas empíricas del análisis

Las fórmulas moleculares le indican cuántos átomos de cada elemento hay en un compuesto, y las fórmulas empíricas le indican la proporción más simple o más reducida de elementos en un compuesto. Si la fórmula molecular de un compuesto no puede reducirse más, entonces la fórmula empírica es la misma que la fórmula molecular. El análisis de combustión puede determinar la fórmula empírica de un compuesto, pero no puede determinar la fórmula molecular (aunque otras técnicas sí pueden).

     
• fórmula empírica da un número relativo de átomos en cada elemento

     

• % en masa de elementos >>> suponga 100 g de muestra >>> gramos de cada elemento >>> use pesos atómicos >>> moles de cada elemento >>> calcular la relación molar >>> fórmula empírica

     

• “porcentaje a masa, masa a mol, dividir por pequeño, multiplicar whole hasta entero /”

 

3.5.1 Fórmula molecular a partir de la fórmula empírica

     
•      
           
  • los subíndices en la fórmula molecular de una sustancia son siempre un múltiplo entero de los subíndices correspondientes en su fórmula empírica

       

       

 

3.5.2 Análisis de combustión

3.6: Información cuantitativa de ecuaciones equilibradas

Se pueden usar las masas o los volúmenes de soluciones de reactivos y productos para determinar las cantidades de otras especies en la ecuación química equilibrada. Los cálculos cuantitativos que implican la estequiometría de las reacciones en solución utilizan volúmenes de soluciones de concentración conocida en lugar de masas de reactivos o productos. Los coeficientes en la ecuación química equilibrada indican cuántos moles de reactivos se necesitan y cuántos moles de producto se pueden producir.

     
• los coeficientes en una ecuación química equilibrada se pueden interpretar como el número relativo de moléculas involucradas en la reacción y como el número relativo de moles

     

• cantidades estequiométricamente equivalentes

     

• gramos de reactivo >> moles de reactivo >> moles de producto >> gramos de producto

     

• gramos de sustancia A >> use masa molar de A >> moles de sustancia A >> use coeficientes de A y B de la ecuación balanceada >> moles de sustancia B >> use masa molar de B >> gramos de sustancia B

 

3.7: Reactantes limitantes

La estequiometría de una ecuación química equilibrada identifica la cantidad máxima de producto que se puede obtener. La estequiometría de una reacción describe las cantidades relativas de reactivos y productos en una ecuación química equilibrada. Una cantidad estequiométrica de un reactivo es la cantidad necesaria para reaccionar completamente con los otros reactivos. Si un reactivo permanece sin consumir después de que se haya producido la reacción completa, está en exceso. El reactivo que se consume primero es el reactivo limitante.

     
• reactivo limitante – limita la cantidad de producto formado

 

3.7.1 Rendimientos teóricos

     
• rendimiento teórico: la cantidad de producto que se calcula para formar

     

• rendimiento real: la cantidad de producto realmente formado

 

[ text {porcentaje de rendimiento} = dfrac { text {rendimiento real}} { text {rendimiento teórico}} veces 100 % nonumber ]