Page 21 - QuímicaII_v2018

14 BLOQUE 1
RECUERDa
El químico francés Antoi- ne-Laurent de Lavoisier, consi- derado el padre de la química moderna o cuantitativa, esta- bleció la ley de la conserva- ción de la masa, la cual señala que en todos los cambios quí- micos la masa total de las sus- tancias que intervienen en ellos permanece constante.
Por tanto, la relevancia del conocimiento cuantitativo en un cambio químico radica en predecir y controlar la cantidad de productos que se pueden obtener al utilizar una determinada cantidad de reactivos.
Para que la idea anterior se cumpla, los químicos trabajan con ecuaciones químicas balanceadas. Ten en cuenta que en una ecuación química balanceada los coeficientes pueden interpretarse como los números relativos de cada una de las sustancias que parti- cipan en la reacción, o bien como los números relativos de moles de esas sustancias. Por ejemplo, tenemos la siguiente ecuación balanceada:
2Fe
2 átomos 2 mol 111.7 g
3H2SO4
3 moléculas 3 mol 294 g
Fe2(SO4)3 1 unidad fórmula 1 mol 399.7 g
3H2
3 moléculas 3 mol
6 g
2Fe + 3H2SO4 → Reactivos →
Fe2(SO4)3 + 3H2 ↑ Productos
EJEMPLO 1.3
RECUERDa
La estequiometría estudia las relaciones cuantitativas relati- vas a la composición de la materia, a las cantidades de reactivos utilizados y a los pro- ductos formados en una reac- ción química.
El cumplimiento de la ley de la conservación de la masa o ley de Lavoisier implica balan- cear la ecuación química, con lo que se busca la igualdad tanto de reactivos como de productos. Al balancear una ecuación, podemos determinar las cantidades reales de las sustancias que intervienen en la reacción.
Ahora usaremos la información anterior para resolver problemas estequiométricos, no sin antes mencionar que basta conocer la cantidad de una de las sustancias que inter- vienen en la reacción para determinar la cantidad de las otras sustancias participantes.
La cantidad de las sustancias en la reacción pueden expresarse en gramos, moles o bien en litros, si se trata de gases o líquidos. Así, también se puede establecer una serie de relaciones estequiométricas como masa-masa, masa-mol, mol-mol, masa-volumen y mol-volumen. A continuación, se presenta una serie de pasos en los que intervienen fac- tores de conversión que te ayudarán en la resolución de este tipo de problemas:
Paso 1 Se escribe correctamente la ecuación química.
Paso 2 La ecuación química se balancea (si es necesario).
Paso 3 Se identifica el tipo de relación: masa-masa, masa-mol, etcétera.
Paso 4 Se establece la relación entre los datos proporcionados en el problema y la secuen- cia de factores de conversión elegidos que permitan expresar las unidades que solicita el problema.
El sodio es un metal reactivo y blando que reacciona en forma instantánea con agua para producir hidrógeno gaseoso y una solución de hidróxido de sodio. ¿Cuántos gramos (g) de sodio metálico se necesitan para dar lugar a 7.81 g de hidrógeno por medio de esta reacción?
Solución
1. Na(s) + H2O(l) → NaOH(ac) + H2(g)
2. 2Na(s) + 2H2O(1) → 2NaOH(ac) + H2(g)
3. La relación es masa-masa, porque tanto la cantidad dada como la que se pide en el problema se expresan en gramos.
Ejemplar Muestra. Prohibida su reproducción total o parcial.
01 GARCIAOK.indd 14
11/26/18
4:19 AM