ESTEQUIOMETRIA

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  APUNTES PARA CURSO DE QUÍMICA GENERAL. BORRADOR.ENRIQUE CORAO FEBRES 2010. ESTEQUIOMETRIA Hemos venido enfatizando la relación constante que existe entre lamasa de un elemento y el número de átomos de ese elemento. Esto es unaconsecuencia natural de la Teoría Atómica, y con base a ella hemos llegadoa la fórmula de los compuestos, y con estas podemos “escribir” lasreacciones químicas, en un lenguaje propio de la química. Por ejemplo simezclamos N2O5y H2O obtenemos ácido nítrico, cuya fórmula se escribeHNO3, en lenguaje químico escribimos: N2O5+ H2O ---> HNO3; dondeel signo “+” se lee como “reacciona con” y la “flecha” ---> “para producir”. Lareacción química, tal y como está escrita, no cumple sin embargo con laTeoría Atómica ¿ Puedes decir porqué?TRATA DE RESPONDEREspero te hayas dado cuenta que NO hay el mismo número deátomos, por ejemplo de N, en los reactantes y en los productos, es decir ala izquierda y a la derecha de la --->. Si consideramos una molécula deN2O5, la misma tiene dos átomos de N, mientras que la de HNO3tienesólo uno, por tanto un N2O5produce al menos 2 HNO3con lo cualtenemos 2 N antes y después y por tanto se conservan los átomos de N,¿ Qué hay de los demás átomos ? Tomemos los H, tenemos 2 H antes ydespués, luego se conservan, y los O tenemos 6 antes, 5+1 , y 6 después,2x3. La ecuación, como se le llama a la reacción química “balanceada”,queda:N2O5+ H2O ---> 2 HNO3. ENRIQUE CORAOPágina 114/06/2012100474074.doc  APUNTES PARA CURSO DE QUÍMICA GENERAL. BORRADOR.ENRIQUE CORAO FEBRES 2010. LAS ECUACIONES QUIMICAS Hemos establecido en clase, siguiendo un poco el curso de lahistoria de las ideas en química, que al interpretar las reacciones químicas,en términos de la Teoría Atómica, relacionamos la medida de la cantidad demateria, la masa, con el número de átomos, que la forman, y que la materiacompuesta es el resultado de la asociación de átomos, y que en esteproceso, al cual llamamos reacción química, los átomos se conservan.Esta información se traduce en las fórmulas químicas y en lasecuaciones químicas. FORMULAS QUIMICAS: Tomemos las fórmulas de algunos compuestos que nos son familiares.Sílice (óxido de silicio, presente en la arena y el vidrio) SiO2  Azúcar (la que comemos aquí es sacarosa)C12H22O11 Oxido de aluminio (presente en la bauxita, y algunos antiácidosestomacales) Al2O3 Sal común (presente en la sal de mesa)NaClHipoclorito de sodio (presente en la lejía)NaClO Acido sulfúrico (el ácido de batería)H2SO4 En la fórmula, como indicamos anteriormente, encontramos dosinformaciones a simple vista. Una la de los elementos que forman elcompuesto, dada por los símbolos; y otra la  proporción en que estos seencuentran, dada por los sub-índices. Así, en el caso del sílice, tenemosque cada molécula de este óxido está formada por 1 átomo de Si, y 2átomos de O . Recalcamos que los números 1 y 2 representan relaciones,por ejemplo 1 átomo de Si por cada 1 molécula de sílice; o la relación 2 ENRIQUE CORAOPágina 214/06/2012100474074.doc  APUNTES PARA CURSO DE QUÍMICA GENERAL. BORRADOR.ENRIQUE CORAO FEBRES 2010. átomos de O por cada 1 molécula de sílice. Lo cual permite deducir larelación: 1 átomo de Si por cada 2 átomos de O . Cuando tomamos unpuñado de arena, sabemos que estamos agarrando mucho más que unátomo de Si, lo que podemos afirmar es que por cada átomo de Si quetengamos tendremos el doble de átomos de O y la misma cantidad demoléculas de SiO2, que de átomos de Si .Escribe todas las relaciones que se pueden establecer para cadauna de las sustancias listadas anteriormente. En la relación, indica elnúmero y el átomo o molécula, al que se refiere.En el SiO2, por ejemplo, sería:2 O 1 Si1 Si; ;1SiO2SiO22 OLa sacarosa, como todos los azúcares, forma parte de loscarbohidratos, o hidratos de carbono, (el prefijo hidra o hidro se refiere alagua) ya que su fórmula puede ser representada como Cx(H2O)y. A pesar de que la molécula de agua no está presente, como tal, en el carbohidrato.¿Cuánto valen los sub-índices x e y para la sacarosa?TRATA DE RESPONDER ANTES DE CONTINUAR LEYENDOHemos visto lo conveniente que resulta, al tratar de fórmulas yecuaciones químicas, hablar de número de átomos y moléculas, por ser lasrelaciones numéricas sencillas, y reflejar éstas la estructura de la materia. ENRIQUE CORAOPágina 314/06/2012100474074.doc  APUNTES PARA CURSO DE QUÍMICA GENERAL. BORRADOR.ENRIQUE CORAO FEBRES 2010. Cuando pesamos, por ejemplo 3,36 g de N, estamos definiendo un ciertonúmero de átomos, ¿ No es así ? Bien. ¿ Cuál es ese número de átomos? El número de átomos, presentes en esa pequeña masa de N, esfabulosamente grande. El número tiene un tamaño, del orden de 1022. Sifuera posible contar los átomos, y uno contara a razón de un átomo por segundo necesitaría 1022segundos. ¿ Cuánto es ese tiempo en años ?Bueno un año son 31.536.000 segs., es decir 31x106, 31 millones, 1022por tanto son 1016años, lo cual representa más de 100 millones de millones desiglos. Creo que al pensar en este tiempo tan largo, nos daremos cuentaque el número de átomos presente en una cantidad pequeña de materia esmuy grande.Esta es una de las razones, el tamaño tan pequeño de los átomos,para utilizar la masa como una forma de contar los átomos. Para ellonecesitamos definir una unidad, que refleje la relación entre la masa y elnúmero de átomos. Esto es precisamente lo que han hecho los químicos aldefinir la unidad conocida como el MOL. ENRIQUE CORAOPágina 414/06/2012100474074.doc
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