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.
Existen varias estrategias para enfrentarse a la resolución de un problema de estequiometría. A continuación, te planteamos una forma posible:
- 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 un dato de masa (g) en cantidad de materia (mol), has de saber que se cumple:
siendo n la cantidad de materia en moles, m la masa en gramos y M la masa molar en g/mol.
Así, por ejemplo, para transformar 8 g de hidrógeno molecular (H2) en moles de hidrógeno y sabiendo que la masa molar del hidrógeno molecular es Mm (H2) = 2 g/mol, el cálculo es muy sencillo:
En esta presentación puedes ver con más detalle cómo se pueden calcular los moles de una sustancia, conocida la masa de la misma.
| presentación deAntonio González en slideshare |
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.
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| Video de pbaloli publicado en Youtube. |
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?