5.2 Problemas de estequiometría
Curiosidad
La palabra estequiometría procede del griego "stoicheion", que significa elemento, y "métrón", que significa medida. Así, cuando se habla de cálculos estequiométricos o de problemas de estequiometría se hace referencia al planteamiento y resolución de los cálculos que permitan establecer relaciones cuantitativias entre reactivos y productos de una reacción.
Como puede pensarse, la estequiometría es una herramienta indispensable en el estudio de la Química. Muchos de los problemas que se plantean en nuestra sociedad están relacionados con ella, como la medición de la concentración de ozono en la atmósfera, la determinación del rendimiento potencial de oro a partir de una mina o la evaluación de diferentes procesos para convertir el carbón en combustibles gaseosos.
- Leer detenidamente el enunciado del problema; escribir la ecuación química correspondiente y ajustarla. (Si dispones de información sobre el estado de agregación de reactivos y productos, debes ponerla en la ecuación).
- Identificar los datos conocidos a partir del enunciado del problema y la incógnita o incógnitas.
- Convertir los datos disponibles en las unidades adecuadas (por ejemplo, si el dato inicial está en gramos, debes pasarlo a moles, para poder operar con él). Estas conversiones pueden variar en función del problema planteado.
- Plantear las relaciones molares a través de la ecuación química ajustada.
- Convertir el dato obtenido en la unidad deseada (si es necesario).
A continuación, puedes ver un ejemplo de resolución de un problema sencillo siguiendo estas orientaciones:
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| Video subido por onio72 en Youtube. |
Para transformar unas unidades en otras, debes conocer las relaciones que existen entre ambas. Por ejemplo, para transformar 8 g de hidrógeno molecular (H2) en moles de hidrógeno, debes conocer que 1 mol de H2 tiene una masa de 2 g. Este dato lo conocemos mediante la masa molecular del hidrógeno molecular, puesto que Mm (H2) = 2 g/mol. A partir de dicha relación, y del dato de la masa inicial de H2, podemos establecer una regla de tres para obtener los moles de H2:
En esta presentación puedes ver con más detalle cómo se pueden calcular los moles de una sustancia, conocida la masa de la misma.
Cuando se necesitan hacer varias conversiones, en vez de realizar varias reglas de tres, se pueden emplear los factores de conversión. Estos constituyen una herramienta para realizar cambios de unidades o resolver ejercicios sin necesidad de emplear las reglas de tres. En el siguiente tutorial puedes ver cómo se emplean. Si tienes problema al ver el vídeo, también puede visualizarse pinchando aquí.
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| Video de Patricia Balbuena Oliva publicado en Screenr. |
Ejemplo o ejercicio resuelto
Considera la reacción del aluminio con el oxígeno para formar óxido de aluminio, cuya ecuación ajustada es:
¿Qué masa de óxido de aluminio se obtiene a partir de 54 g de aluminio?