Estequiometría.

La estequiometría es el cálculo para una ecuación química balanceada que determinará las proporciones entre reactivos y productos en una reacción química.

Los cálculos estequiométricos es la manera en que se balancea una ecuación química. Existen 2 maneras: el método por tanteo y el método algebraico.

Cálculo estequiométrico por tanteo

El método por tanteo para calcular la estequiometría de una ecuación se deben seguir los siguientes pasos:

• Contar la cantidad de átomos de cada elemento químico en la posición de los reactivos (izquierda de la ecuación) y comparar esas cantidades en los elementos posicionados como productos (derecha de la ecuación).
• Balancear los elementos metálicos.
• Balancear los elementos no metálicos.

Por ejemplo, el cálculo estequiométrico con el método por tanteo en la siguiente ecuación química:

CH4 + 2O2 → CO + 2H2O

El carbono está equilibrado porque existe 1 molécula de cada lado de la ecuación. El hidrógeno también presenta las mismas cantidades de cada lado. El oxígeno en cambio, suman 4 del lado izquierdo (reactantes o reactivos) y solo 2, por lo tanto por tanteo se agrega un subíndice 2 para transformar el CO en CO2.

De esta forma, la ecuación química balanceada en este ejercicio resulta: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Los números que anteceden el compuesto, en este caso el 2 de O2 y el 2 para H2O se denominan coeficientes estequiométricos.

Cálculo estequiométrico por método algebraico

Para el cálculo estequiométrico por método algebraico se debe encontrar los coeficientes estequiométricos. Para ello se siguen los pasos:

• Asignar incógnita
• Multiplicar la incógnita por la cantidad de átomos de cada elemento
• Asignar un valor (se aconseja 1 o 2) para despejar el resto de las incógnitas
• Simplificar

Las leyes estequiométricas forman parte de la historia de la química y fueron propuestas antes de la teoría atómica de Dalton y de los conceptos de mol y fórmula molecular. Expresan relaciones de masa de elementos en un compuesto químico o de reactivos y productos en una reacción química.

Ley de Lavoisier o de conservación de la masa

En toda reacción química o física se conserva la masa, es decir, la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos. La ley de conservación de la masa, enunciada por Lavoisier en 1789, es una de las leyes fundamentales en todas las ciencias naturales. En esta ley se asume la conservación de la identidad de los elementos químicos, que resulta indispensable en el balanceo de ecuaciones químicas.

Ley de Proust o de las proporciones constantes

En 1799, J. L. Proust llegó a la conclusión de que, para generar un compuesto determinado, dos o más elementos químicos se unen entre sí, siempre en la misma proporción ponderal (del latín pondus,ponderis: casos nominativo y genitivo de peso). con el paso del tiempo va generando las partículas para incrementar la masa.

Una aplicación de la ley de Proust es en la obtención de la denominada composición centesimal de un compuesto, es decir el porcentaje ponderal que dentro de la molécula representa cada elemento.

Ley de Dalton o de las proporciones múltiples

Puede ocurrir que varias masas de un elemento se puedan combinar con una misma masa de otro elemento (caso no previsto en la ley de Proust). En 1808, Dalton concluyó que las masas variables guardan una relación sencilla, es decir, expresable mediante un cociente de números enteros pequeños. Esta ley le llevó a Dalton a desarrollar su modelo atómico.

Ley de Richter o de las proporciones equivalentes o recíprocas

En 1792, Richter concluyó que, si dos elementos se combinan con una cierta masa fija de un tercero, la relación entre sus masas al combinarse con este será idéntica a la relación de sus masas al combinarse entre sí. Esta ley llevó al desarrollo de la noción de equivalente.

Ley de Gay-Lussac o de los volúmenes de combinación

A diferencia de las anteriores, esta ley propuesta por Gay-Lussac en 1809 relaciona los volúmenes de los gases intervinientes en una reacción química. La ley de los volúmenes de combinación establece que, en una reacción en la que la temperatura y la presión son constantes, los volúmenes de todos los gases que participan en ella guardan entre sí una relación sencilla. Por ejemplo, Gay-Lussac descubrió que 2 volúmenes de hidrógeno y 1 volumen de oxígeno que reaccionan forman 2 volúmenes de vapor de agua. Esta ley le llevó a Avogadro a desarrollar su hipótesis.

Los cálculos estequiométricos requieren el manejo adecuado de la masa molar (o al peso molecular) de las sustancias que participan en una reacción, el ajuste de las ecuaciones químicas, así como la ley de la conservación de la masa y la ley de las proporciones definidas.

En conclusión la estequiometría es una herramienta crucial para una industria, en el que a partir de una ecuación química podemos extraer mucha información y establecer relaciones para la optimización de un producto sea jabón, gasolina u otros, además una ventaja es que también en las ecuaciones se pueden obtener datos. 

Bibliografía consultada. 

https://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_estequiom%C3%A9tricas

https://www.significados.com/estequiometria/

https://quimicafacil.fandom.com/es/wiki/IMPORTANCIA_DE_LA_ESTEQUIOMETRIA