¿Qué factor de conversión está presente en casi todos los cálculos de estequiometría?

El factor de conversión de gramo por mol en la estequiometría casi siempre está presente y permite a los químicos predecir qué pesos de materiales se necesitan para una reacción química. Por ejemplo, si el ácido clorhídrico reacciona con la base de hidróxido de sodio para producir sal de mesa y agua, los cálculos de estequiometría pueden predecir cuánto ácido y cuánta base se necesita para que no quede ninguno y solo quede sal y agua en la solución que está producido. Los cálculos comienzan con moles de cada sustancia y los factores de conversión cambian los moles a peso.

TL; DR (demasiado largo; No leí)

La estequiometría permite a los químicos usar el factor de conversión de gramos por mol para calcular la cantidad de cada reactivo que se requiere en una reacción química. De acuerdo con la Ley de Conservación de la Masa, las reacciones químicas están equilibradas, con el mismo número de átomos de cada elemento que entran en reacción que los que se encuentran en los productos de reacción. El factor de conversión de gramos por mol se puede usar para predecir la cantidad de cada material que se necesita para que no quede nada y la cantidad de cada producto de reacción que resultará de la reacción.

Según la Ley de conservación de la masa, propuesta por primera vez por el químico francés del siglo XVIII Antoine Lavoisier, la masa no se crea ni se destruye en una reacción química. Esto significa que el número de átomos de cada elemento que entran en una reacción química es siempre el mismo que el de los átomos en los productos de reacción. Como resultado, las reacciones químicas están equilibradas, con igual número de átomos en cada lado, aunque pueden combinarse de manera diferente para formar diferentes compuestos.

Por ejemplo, cuando el ácido sulfúrico, H₂ENTONCES₄, reacciona con hidróxido de sodio, NaOH, la ecuación química desequilibrada es H₂ENTONCES₄ + NaOH = Na₂ENTONCES₄ + H₂O, produciendo sulfato de sodio y agua. Hay tres átomos de hidrógeno en el lado izquierdo de la ecuación, pero solo dos en el lado derecho. Hay el mismo número de átomos de azufre y oxígeno, pero un átomo de sodio en el lado izquierdo y dos en el lado derecho.

Para obtener una ecuación equilibrada, se necesita un átomo de sodio adicional a la izquierda, lo que también nos da un átomo de oxígeno e hidrógeno adicional. Eso significa que ahora hay dos moléculas de agua en el lado derecho y la ecuación está balanceada como H₂ENTONCES₄ + 2NaOH = Na₂ENTONCES₄ + 2H₂O. La ecuación se adhiere a la Ley de Conservación de la Masa.

Una ecuación balanceada es útil para mostrar cuántos átomos se necesitan en una reacción química, pero no dice cuánto de cada sustancia se requiere o cuánto se produce. La ecuación balanceada se puede usar para expresar la cantidad de cada sustancia en moles, moles de cualquier sustancia que tenga el mismo número de átomos.

Por ejemplo, cuando el sodio reacciona con el agua, la reacción produce hidróxido de sodio e hidrógeno gaseoso. La ecuación química desequilibrada es Na + H₂O = NaOH + H₂. El lado derecho de la ecuación tiene un total de tres átomos de hidrógeno porque la molécula de gas hidrógeno está formada por dos átomos de hidrógeno. La ecuación balanceada es 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂.

Esto significa que dos moles de sodio con dos moles de agua producirán dos moles de hidróxido de sodio y un mol de gas hidrógeno. La mayoría de las tablas periódicas darán los gramos por mol de cada elemento. Para la reacción anterior, estos son sodio: 23, hidrógeno: 1 y oxígeno: 16. La ecuación en gramos establece que 46 gramos de sodio y 36 gramos de agua reaccionarán para formar 80 gramos de hidróxido de sodio y 2 gramos de hidrógeno. El número de átomos y los pesos son los mismos en ambos lados de la ecuación, y los factores de conversión de gramos por mol se pueden encontrar en todos los cálculos estequiométricos que involucran peso.