*EstequiometraFacultad de CienciasMdicasLic. Ral Hernndez M.

*Clases de compuestosUn compuesto puede estar formado por iones (compuestos inicos) o molculas (compuestos covalentes o moleculares).

CompuestoIonesMolculas

*Un ion es un tomo que ha perdido o ganado uno o ms electrones (en general hasta un mximo de 3) y por lo tanto tiene carga.

*CationesUn tomo que ha perdido electrones tiene una carga positiva puesto que el electrn es negativo y es llamado catin.

*Se forman en los metales por la prdida de uno o ms electrones de valencia. Esta perdida de electrones es llamada oxidacin.Na . Na+ + e- sodioMg: Mg2+ + 2 e- magnesio : Al . Al 3+ + 3 e- aluminio

*AnionesUn tomo que ha ganado electrones tiene carga negativa y es llamado anin.

*Los no-metales ganan electrones para adquirir la configuracin electrnica de gas noble.Este proceso se conoce como reduccin.: Cl . + e- : Cl : - cloruro : O : + 2e- : O : 2- xido

:N . + 3e- : N : 3- nitruro

*Compuestos inicostomotomoTransferencia de e-AninCatinCompuesto InicoPrdida e-Ganancia e-

*Puesto que la frmula de un compuesto da el nmero relativo de tomos de cada elemento presente, representa lo que se llama una unidad frmula.Una unidad frmula de un tomo de helio (He), consiste de un tomo de helio.Una unidad frmula de gas hidrgeno, consiste en una molcula de H2.

*Una unidad frmula de cloruro de sodio, (NaCl) consiste de un ion sodio (Na+) y un ion cloruro (Cl-).En un compuesto molecular o covalente, los electrones son compartidos por los tomos que conforman el compuesto.La frmula de un compuesto da el nmero de cada clase de tomos que conforman la unidad frmula.

*Ejemplo de los diferentes tipos de compuestos

*El conocimiento de la escala de los pesos atmicos, tal como se encuentran en la tabla peridica, puede ser combinada con la informacin obtenida de la frmula de un compuesto.A partir de lo anterior, se puede calcular el peso frmula (o peso molecular) de un compuesto.

Peso frmula o molecular

*Esto se hace considerando el nmero de tomos de la unidad frmula del compuesto y los pesos atmicos de los elementos.El trmino peso frmula es el trmino ms general, puesto que puede ser utilizado para tomos, iones y compuestos que existen como unidades frmula.El trmino peso molecular, se utiliza frecuentemente para cualquier tipo de compuesto.

*Considere los siguientes ejemplos en donde se determina el peso frmula de ciertos compuestos, utilizando el peso atmico como se encuentra en la tabla peridica.Calcule el peso frmula de:H2O

2H2 x 1.0079 g = 2.0158 g1O1 x 15.999 g = 15.999 gTotal18.0148 g

*Ca(OH)2

Mg(NO3)2

1 Ca1 x 40.08 g = 40.08 g2 O2 x 15.999 g = 31.998 g2 H2 x 1.0079 g = 2.0158 gTotal74.0938 g

1 Mg1 x 24.312 g = 24.312 g2 N2 x 14.006 g = 28.012 g6 O6 x 15.999 g = 95.994 gTotal148.318 g

*El MolUn mol es un nmero de partculas, tal como lo es una docena, de hecho, al mol se le ha considerado como la docena qumica.El valor exacto del nmero de partculas en un mol es un valor muy grande.Se utiliza la letra N para representar este nmero de partculas. Se puede decir entonces, que as como decimos que hay 12 naranjas en una docena, que hay N tomos en un mol de tomos.As como hay 12 objetos o cosas, en una docena, hay un nmero N de partculas en un mol.

*Por ejemplo:Un mol de tomos de sodio contiene N tomos de sodio.Un mol de iones de sodio (Na+) contiene N iones de sodio.Un mol de molculas de agua contiene N molculas.Un mol de electrones contiene N electrones.Tal como fue establecido previamente de que todos los tomos de sodio tenan el mismo promedio de masa, un mol de tomos de sodio tendr siempre la misma masa, un mol de molculas de agua tendr siempre la misma masa.

*As como la masa relativa de los tomos est basada en el promedio del carbono-12, igualmente es el mol. Esto es, el nmero N es el nmero de tomos que hay en cierta cantidad constante de carbono-12.Esta cantidad es tomada como el peso atmico del carbono-12 (12.0000) expresado en gramos.Entonces, el nmero N es igual al nmero de tomos que hay exactamente en 12 gramos de carbono-12.

*Ahora que ya se defini el mol, consideremos el valor real de N. Se ha encontrado experimentalmente, por difraccin de rayos x y otros mtodos, que el nmero de tomos en 12 gr exactos de carbono-12 es 6.02 x 1023. Este nmero es conocido como nmero de Avogadro.As un mol de unidades frmula contiene 6.02 x 1023 de estas unidades, as sean tomos, molculas, grupos de iones o lo que sea.La masa de 6.02 x 1023 unidades frmula (tomos, molculas, iones, etc.) es por tanto el peso frmula expresado en gramos.

*La masa de un mol de una sustancia en algunas ocasiones se le llama masa molar. El concepto de mol, nos da adems una forma de expresar el peso atmico, peso molecular o peso frmula como gramos por mol (g/mol).Normalmente se usa ms el trmino de peso frmula, aunque se conozca que la sustancia exista en forma molecular.Al realizar clculos es importante tener en claro los siguientes aspectos:

*El peso frmula del tomo de hidrgeno (H) es 1.0079El peso frmula de la molcula de hidrgeno (H2) es 2.0158.Un mol de tomos de H = 1.0079 grUn mol de molculas de H2 = 2.0158 grEl peso frmula del NaCl es 58.5 por lo tanto un mol de NaCl es 58.5 gr.Calcular el nmero de moles de NaOH en 85.0 gr de NaOHSolucin: El peso frmula del NaOH es 40.0; por tanto hay 40.0 g en un mol.

*Entonces, el nmero de moles en 85.0 gr de NaOH se calcula como

Calcular la masa en gramos de 0.720 moles de Ca3(PO4)2Solucin: El peso frmula del Ca3(PO4)2 es 310 gr. Entonces la masa de 0.720 moles se calcula como

*Calcule el nmero de molculas que hay en 24.5 gr de CO2Calcular la masa en gramos de un tomo de carbono-12.

*Calcular la masa en kilogramos de 3.25 mmoles de H2O.Calcular el nmero de tomos de hidrgeno en 0.25 mg de H2.

*EstequiometraEl trmino estequiometra se emplea para designar el clculo de las cantidades de las sustancias que participan en las reacciones qumicas.Cuando se conoce la cantidad de una sustancia que toma parte en una reaccin qumica, y se tiene la ecuacin qumica balanceada, se puede establecer las cantidades de los otros reactivos y productos.

*Estas cantidades pueden darse en moles, masa (gramos) o volmenes (litros).Este tipo de clculos es muy importante y se utilizan de manera rutinaria en el anlisis qumico y durante la produccin de las sustancias qumicas en la industria.

*Mtodo de la relacin molarSe conocen varios mtodos para resolver problemas estequiomtricos, uno es el mtodo molar o de la relacin molar.La relacin molar es una relacin entre la cantidad de moles de dos especies cualesquiera que intervengan en una reaccin qumica. Por ejemplo, en la reaccin2H2 + O2 2H2OSlo hay seis relaciones molares que se aplican. Estas son:

*La relacin molar es un factor de conversin cuyo fn es convertir, en una reaccin qumica, la cantidad de moles de una sustancia a la cantidad correspondiente de moles de otra sustancia.Por ejemplo, si deseamos calcular la cantidad de moles de H2O que se pueden obtener a partir de 4.0 mol de O2, usaremos la relacin molar

*Clculos EstequiomtricosA partir de la reaccin anterior en la que reacciona el hidrgeno ms oxgeno para formar agua:

Calcule, cuntos moles de H2O se formarn a partir de 3.55 moles de H2?Para responder a esta pregunta, se inicia el procedimiento poniendo la cantidad dada por el problema, es decir 3.55 moles de H2.

*Calcule cuntos moles de agua se formarn a partir de 2.12 moles de oxgeno?

*Cuntos moles de agua se requieren para que reaccionen 0.254 moles de oxgeno?Cuntos gramos de agua se producirn a partir de 0.75 moles de H2?

*Cuntos mmoles de H2O se producirn a parir de 0.156 mg de oxgeno?

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