Los químicos realizan de forma rutinaria cálculos de la cantidad de sustancias necesarias para llevar a cabo una reacción química. Los libros de texto se refieren a este tema como "estequiometría". Los químicos basan todos los cálculos estequiométricos en lunares. Un mol representa 6.022 x 10 ^ 23 unidades de fórmula de una sustancia, y este número corresponde al número de unidades de fórmula de sustancia necesarias para que la muestra exhiba un peso igual a su peso de fórmula en gramos. El peso de la fórmula, a su vez, representa la suma de los pesos atómicos, como se encuentra en la tabla periódica de los elementos, de todos los átomos de la fórmula. La sal de mesa, también conocida como cloruro de sodio o NaCl, por ejemplo, presenta un peso de fórmula de 58,44, lo que significa que 58,44 gramos de cloruro de sodio representarían 1 mol, o 6,022 x 10 ^ 23 unidades de fórmula de NaCl.
Escriba una ecuación química balanceada para la reacción bajo investigación. Una reacción balanceada contiene el mismo número de cada tipo de átomo en ambos lados de la flecha de reacción. Por ejemplo, la reacción entre el hidróxido de calcio, o Ca (OH) 2, y el ácido clorhídrico, o HCl, está representada por Ca (OH) 2 + HCl → CaCl2 + H2O. Sin embargo, esta reacción no está equilibrada porque el lado izquierdo contiene dos átomos de oxígeno y un átomo de cloro, mientras que el lado derecho contiene dos átomos de cloro y un átomo de oxígeno. La forma balanceada de esta ecuación sería Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, que contiene el mismo número de átomos en cada lado de la flecha.
Calcule los pesos de fórmula de todos los compuestos involucrados en la reacción. El peso de la fórmula, o peso molecular, representa los pesos atómicos, como se encuentran en la tabla periódica de los elementos, de todos los átomos en una fórmula química. Por ejemplo, CaCl2 contiene un átomo de calcio y dos de cloro, que presentan pesos atómicos de 40,08 y 35,45, respectivamente. El peso de la fórmula de CaCl2 es, por tanto, (1 x 40,08) + (2 x 35,45) = 100,98.
Calcula la cantidad de moles para cualquier compuesto en la ecuación balanceada para el que conoces la masa. Las masas de todas las demás sustancias se pueden calcular a partir de la masa de un solo producto o reactivo. En el caso de la reacción equilibrada Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, para calcular los moles de HCl necesarios para reaccionar con 10 gramos de hidróxido de calcio, Ca (OH) 2, el número de moles se obtiene dividiendo la masa de sustancia por la fórmula peso. En este caso, la fórmula del peso de Ca (OH) 2 es 74,10 y, por tanto, 10 gramos de Ca (OH) 2 representan 10 / 74,10 = 0,13 moles.
Determine el número de moles necesarios para reaccionar multiplicando por moles de la sustancia conocida por la relación estequiométrica de la sustancia desconocida a la sustancia conocida. Por ejemplo, en Ca (OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O, la relación estequiométrica entre HCl y Ca (OH) 2 es 2: 1 porque los coeficientes delante de las fórmulas en la ecuación balanceada son 2 y 1, respectivamente. Continuando con el ejemplo del paso anterior, 0,13 moles de Ca (OH) 2 corresponde a 0,13 x 2/1 = 0,26 moles de HCl. Esto representa los moles de HCl necesarios para reaccionar con 10 gramos de Ca (OH) 2.
Cosas que necesitará
- Tabla periódica de los elementos
- Calculadora científica