Estequiometria y cálculos estequiométricos

Es aquella parte de la química que se ocupa del cálculo de las cantidades de las sustancias que intervienen en una reacción química. Existen dos instrumentos  esenciales para la realización de cálculos estequiométricos, la reacción química ajustada y las proporciones aritméticas.

Los aspectos  de las ecuaciones químicas, consisten en interpretar la información que contiene tal igualdad.

Ejemplo:

, 2 moles de hidrogeno (gas) reacciona con 1 mol de oxígeno (gas) para dar 2 moles de agua (liquido).

Puesto que  1 mol de  pesa 2g y, por ser gas ocupa un volumen de 22,4 l; 1 mol de  pesa 32g y ocupa 22,4 l en c.n.; y 1 mol de  pesa 18 g , se puede afirmar que:

4 g de  reaccionan con 32 g de  para dar 18 g de
4 g de  reaccionan con 1 mol de  para dar 18 g de
4 g de  reaccionan con 1 mol de  para dar 2 moles de
4 g de  reaccionan con 32 g de  para dar 2 moles de
2 moles de  reaccionan con 32 g de  para dar 18 g de
2 moles de  reaccionan con 1 mol de  para dar 18 g de
2 moles de  reaccionan con 1 mol de  para dar 2 moles de
2 moles de  reaccionan con 32 g de  para dar 2 moles de
4 g de  reaccionan con 22,4 l de  en c.n. para dar 18 g de
4 g de  reaccionan con 22,4 l de  en c.n. para dar 1 mol de
de  en c.n. reaccionan con 22,4 l de  en c.n para dar 18 g de

Ejemplos en reacción de objeción del agua, una vez igualada.

– Con  de , ¿Cuántos moles de  se obtendrán?

es decir,

– Con  de  ¿Cuántos gramos de  se obtendrán?

Puesto que , se puede escribir:

Por lo tanto,  

– Hallar el número de moles de  que se necesitarán para reaccionar completamente con 448 l de  en c.n.

Si 1 mol de  en c.n. ocupa 22,4 l, por lo tanto se escribe:

Es decir,

– Con 5 moldes de  ¿Cuántos moles de  se necesitan para obtener agua?

La ecuación  indica que 2 moles de hidrógeno se combinan con 1 mol de  para dar ; en consecuencia:

Es decir,    

– Si se tienen  en c.n. ¿con que volumen de  deberán reacciona a fin de producir ?

A partir de la relación de combinación 2 moles de  por mol de  se obtiene:

Por tanto,   

– A las condiciones de 27 °C y 2 atm, un volumen de hidrógeno ocupa 100 l. ¿Qué cantidad de agua se puede obtener?

Ante todo ha de hallarse el volumen en condiciones normales (0°C = 273 °K y 1 atm) por medio de la ecuación general de los gases ideales:

Ahora ya puede seguirse como en los ejercicios anteriores:

es entonces