ESTEQUIOMETRIA        Ing. Juan Morales Espinoza                     Depto. Acuicultura                 Laboratorio de Mic...
ESTEQUIOMETRIA Rama    de la química que se encarga del estudio cuantitativo de los reactivos y productos que participan ...
ESTEQUIOMETRIAPalabra derivada del griego Stoicheion (elemento) Metron (medida)“Es una herramienta indispensable en quím...
LA ESTEQUIOMETRIA SE BASA EN: Masas   atómicas Ley    de la conservación de la masa.
LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASA.“La masa total de todas las sustancias  presentes después de una reacción  química es la...
ANTOINE LAVOISIER (1734-1794)(1789) “Podemos asentar como axioma  incontrovertible que, en todas las  operaciones del arte...
DEFINICIONES:“Los átomos no se crean ni se destruyen durante una reacción química”   Reacción: “reacomodo de átomos”.
REACCIÓN QUÍMICA ¿Cómo se usan las fórmulas y ecuaciones  químicas para representar los reacomodos  de los átomos que tie...
FÓRMULA MÍNIMA Y MOLECULAR   Una fórmula química expresa las proporciones    relativas de los átomos que constituyen el  ...
EJEMPLO Benceno. Fórmula molecular C6H6 Fórmula mínima    CH
COMPOSICIÓN ELEMENTAL     Fórmula química                                            Masa molar                           ...
CANTIDAD DE SUSTANCIA El concepto “cantidad de sustancia”, aparece  en 1971 como una magnitud diferente de la  masa. Su ...
SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES                     Nombre de la   Símbolo de la     Magnitud                       unid...
IUPAC (2001)   “cantidad de sustancia” o “cantidad química”    es proporcional al número de entidades    elementales-espe...
MOL Mol es la cantidad de sustancia que  contiene tantas entidades elementales  como átomos hay en 0.012 Kg de ¹²C Pero,...
MOLA este número se le conoce como Número de Avogadro en honor al Químico Italiano del siglo XIX.      NA= 6.022 X 10²³
CONSTANTE DE AVOGADRO   1 mol de partículas = NA partículas  No= NA partículas/ 1 mol de partículas     No= Constante de A...
EJERCICIO En el Mundo somos ~6, 500, 000 000 de personas¿Cuántas moles de personas somos en el mundo?
RESPUESTA1 mol    -------------- 6.02 X 1023 personasX mol -------------   6.5 X 109 personas        X= 1.079 x 10-14 mole...
MOL DE ÁTOMOS: EL MOL NOS DEJA USAR LA BALANZA.   No podemos medir la masa de cada átomo    individualmente, pero si pode...
ENTONCES6.022 X 10²³ átomos de Cu= 1 mol de átomos de Cu6.022 X 10²³ átomos de H = 1 mol de átomos de H6.022 X 10²³ átomos...
MOL Y UMAMasa atómica del Cu= 63.54 Significa 1 átomo de Cu pesa 63.54 uma 1 mol de átomos de Cu pesa 63.54 g
SI HABLAMOS DE MOLÉCULAS:6.022 X 10²³ moléculas de NH3 = 1 mol  de moléculas de amoniaco6.022 X 10²³ moléculas de H20 = 1 ...
SIGNIFICA1  molécula de NH3 pesa 17 uma 1 mol de moléculas de amoniaco pesan  17 g1  molécula de H2O pesa 18 uma 1 mol...
RELACIÓN DE n CON m, v y N
EJEMPLO DE RELACIÓN DE n CON m, v y N   una sustancia puede expresarse de diferentes    maneras:                 Agua   ...
Reacciones Químicas
ESTEQUIOMETRIA. 2A. SESIÓNReacción   química
¿CÓMO NOS DAMOS CUENTA QUE SE PRODUCEUNA REACCIÓN QUÍMICA?Cuando al poner en contacto dos o más  sustancias: Se forma un ...
EJEMPLO DE REACCIÓN QUÍMICA: Por cada molécula de oxígeno que reacciona son necesarias dos de hidrógeno para formar 2 molé...
SU REPRESENTACIÓN GRÁFICA        +        
PERO, ¿QUÉ ES UNA REACCIÓN QUÍMICA? Una reacción química consiste en la “ruptura  de enlaces químicos” entre los átomos d...
REACCIÓN QUÍMICA ¿Cómo se usan las fórmulas y ecuaciones  químicas para representar los reacomodos  de los átomos que tie...
SÍMBOLOS USADOS EN UNA ECUACIÓN QUÍMICA: + se usa entre dos fórmulas para indicar la  presencia de varios reactivos o de ...
SÍMBOLOS USADOS EN UNA ECUACIÓN QUÍMICA:  la doble flecha indica que la reacción  puede ocurrir en ambas direcciones. ...
SÍMBOLOS USADOS EN UNA ECUACIÓN QUÍMICA:  la flecha hacia arriba indica que se  desprende un gas. (s) indica que la sus...
SÍMBOLOS USADOS EN UNA ECUACIÓN QUÍMICA:calor  la flecha con una “delta” o la palabra  calor encima indica que la reacci...
SÍMBOLOS USADOS EN UNA ECUACIÓN QUÍMICA: (ac) indica que el reactivo o el producto se  encuentra en solución acuosa. Cat...
CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS ¿Ecuación    química ? Es la representación de la reacción  química. Para iniciar con los cál...
BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS.MÉTODOS: Por inspección (tanteo) Algebraico Oxido-reducción Ion-electrón (químico)
HERRAMIENTAS DE LA ESTEQUIOMETRIA Coeficientes estequiométricos Razones estequiométricas (parámetros  constantes y unive...
RAZONES ESTEQUIOMÉTRICAS La razón indica los moles de monóxido de  carbono que se requieren para reaccionar  con un mol d...
TIPOS DE CÁLCULOSESTEQUIOMÉTRICOS     Moles de reactivos                   Moles de productos       Masa de               ...
ACTIVIDADES EXPERIMENTALESMedio de cultivo para microalgas marinas:                Solución         Mg/L cultivo     KNO3 ...
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Segundo tema     estequiometria
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Segundo tema estequiometria

  1. 1. ESTEQUIOMETRIA Ing. Juan Morales Espinoza Depto. Acuicultura Laboratorio de Microalgas juan.morales@uantof.clPrograma módulo ad – hocCarrera de Biotecnología
  2. 2. ESTEQUIOMETRIA Rama de la química que se encarga del estudio cuantitativo de los reactivos y productos que participan en una reacción.
  3. 3. ESTEQUIOMETRIAPalabra derivada del griego Stoicheion (elemento) Metron (medida)“Es una herramienta indispensable en química”Aplicaciones: procesos muy diversos a nuestro alrededor y rendimiento en las reacciones químicas.
  4. 4. LA ESTEQUIOMETRIA SE BASA EN: Masas atómicas Ley de la conservación de la masa.
  5. 5. LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASA.“La masa total de todas las sustancias presentes después de una reacción química es la misma que la masa total antes de la reacción”
  6. 6. ANTOINE LAVOISIER (1734-1794)(1789) “Podemos asentar como axioma incontrovertible que, en todas las operaciones del arte y de la naturaleza, nada se crea; existe una cantidad igual de materia tanto antes como después del experimento”
  7. 7. DEFINICIONES:“Los átomos no se crean ni se destruyen durante una reacción química” Reacción: “reacomodo de átomos”.
  8. 8. REACCIÓN QUÍMICA ¿Cómo se usan las fórmulas y ecuaciones químicas para representar los reacomodos de los átomos que tienen lugar en las reacciones químicas? Las sustancias se pueden representar por fórmulas, las cuáles nos proporcionan mucha información.
  9. 9. FÓRMULA MÍNIMA Y MOLECULAR Una fórmula química expresa las proporciones relativas de los átomos que constituyen el compuesto. Una fórmula molecular, además expresa el número de átomos de cada elemento que forman una molécula del compuesto. Una fórmula mínima es la reducción de una fórmula molecular o su mínima expresión entera.
  10. 10. EJEMPLO Benceno. Fórmula molecular C6H6 Fórmula mínima CH
  11. 11. COMPOSICIÓN ELEMENTAL Fórmula química Masa molar Se calcula Masa de los elementos Masa del compuesto
  12. 12. CANTIDAD DE SUSTANCIA El concepto “cantidad de sustancia”, aparece en 1971 como una magnitud diferente de la masa. Su introducción hace posible “contar” en el nivel microscópico las entidades elementales, a partir de las masas o los volumenes de combinación de las sustancias que reaccionan.
  13. 13. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES Nombre de la Símbolo de la Magnitud unidad unidad longitud metro m masa kilogramo Kg tiempo segundo s Intensidad de amperio A corriente temperatura kelvin K Cantidad de mol mol sustancia Intensidad candela cd luminosa
  14. 14. IUPAC (2001) “cantidad de sustancia” o “cantidad química” es proporcional al número de entidades elementales-especificadas por una fórmula química- de las cuáles la sustancia está compuesta. El factor de proporcionalidad es el recíproco de la constante de Avogadro (6.022 X 10²³ mol -¹).
  15. 15. MOL Mol es la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0.012 Kg de ¹²C Pero, ¿cuántos átomos hay en 12g de ¹²C ? 6.022 X 10²³ átomos
  16. 16. MOLA este número se le conoce como Número de Avogadro en honor al Químico Italiano del siglo XIX. NA= 6.022 X 10²³
  17. 17. CONSTANTE DE AVOGADRO 1 mol de partículas = NA partículas No= NA partículas/ 1 mol de partículas No= Constante de Avogadro
  18. 18. EJERCICIO En el Mundo somos ~6, 500, 000 000 de personas¿Cuántas moles de personas somos en el mundo?
  19. 19. RESPUESTA1 mol -------------- 6.02 X 1023 personasX mol ------------- 6.5 X 109 personas X= 1.079 x 10-14 moles de personas ¡ NI SIQUIERA SOMOS UN MOL !
  20. 20. MOL DE ÁTOMOS: EL MOL NOS DEJA USAR LA BALANZA. No podemos medir la masa de cada átomo individualmente, pero si podemos medir la masa de un grupo representativo de átomos y compararla con una masa de otro número igual de un átomo distinto. 6.022 X 10²³ átomos= 1 mol de átomos
  21. 21. ENTONCES6.022 X 10²³ átomos de Cu= 1 mol de átomos de Cu6.022 X 10²³ átomos de H = 1 mol de átomos de H6.022 X 10²³ átomos de Fe = 1 mol de átomos de Fe
  22. 22. MOL Y UMAMasa atómica del Cu= 63.54 Significa 1 átomo de Cu pesa 63.54 uma 1 mol de átomos de Cu pesa 63.54 g
  23. 23. SI HABLAMOS DE MOLÉCULAS:6.022 X 10²³ moléculas de NH3 = 1 mol de moléculas de amoniaco6.022 X 10²³ moléculas de H20 = 1 mol de moléculas de agua
  24. 24. SIGNIFICA1 molécula de NH3 pesa 17 uma 1 mol de moléculas de amoniaco pesan 17 g1 molécula de H2O pesa 18 uma 1 mol de moléculas de agua pesas 18 g
  25. 25. RELACIÓN DE n CON m, v y N
  26. 26. EJEMPLO DE RELACIÓN DE n CON m, v y N una sustancia puede expresarse de diferentes maneras: Agua Masa m (H2O)= 1 Kg Volumen V (H2O) = 1 L cantidad de sustancia n (H2O) = 55.6 mol número de partículas N(H2O) = 33.5 x 1024 moléculas
  27. 27. Reacciones Químicas
  28. 28. ESTEQUIOMETRIA. 2A. SESIÓNReacción química
  29. 29. ¿CÓMO NOS DAMOS CUENTA QUE SE PRODUCEUNA REACCIÓN QUÍMICA?Cuando al poner en contacto dos o más sustancias: Se forma un precipitado Se desprenden gases Cambia de color Se desprende o absorbe energia (calor) Se percibe un “olor”, etcétera
  30. 30. EJEMPLO DE REACCIÓN QUÍMICA: Por cada molécula de oxígeno que reacciona son necesarias dos de hidrógeno para formar 2 moléculas de agua. Esto se expresa mediante la ecuación química: O2(g) + 2 H2(g)  2 H2O (g)
  31. 31. SU REPRESENTACIÓN GRÁFICA + 
  32. 32. PERO, ¿QUÉ ES UNA REACCIÓN QUÍMICA? Una reacción química consiste en la “ruptura de enlaces químicos” entre los átomos de los reactivos y la “formación de nuevos enlaces” que originan nuevas sustancias químicas, con liberación o absorción de energía. En toda reacción química la masa se conserva, es decir permanece constante
  33. 33. REACCIÓN QUÍMICA ¿Cómo se usan las fórmulas y ecuaciones químicas para representar los reacomodos de los átomos que tienen lugar en las reacciones químicas? Las sustancias se pueden representar por fórmulas y símbolos, las cuáles nos proporcionan mucha información.
  34. 34. SÍMBOLOS USADOS EN UNA ECUACIÓN QUÍMICA: + se usa entre dos fórmulas para indicar la presencia de varios reactivos o de varios productos.  se llama “flecha de reacción” y separa los reactivos de los productos. Indica que la combinación de los reactivos “produce”.
  35. 35. SÍMBOLOS USADOS EN UNA ECUACIÓN QUÍMICA:  la doble flecha indica que la reacción puede ocurrir en ambas direcciones.  la flecha hacia abajo indica la formación de un precipitado que cae por gravedad al fondo del vaso de reacción.
  36. 36. SÍMBOLOS USADOS EN UNA ECUACIÓN QUÍMICA:  la flecha hacia arriba indica que se desprende un gas. (s) indica que la sustancia se encuentra en estado sólido. (l) indica que la sustancia se encuentra en estado líquido. (g) indica que la sustancia se encuentra en estado gaseoso.
  37. 37. SÍMBOLOS USADOS EN UNA ECUACIÓN QUÍMICA:calor  la flecha con una “delta” o la palabra calor encima indica que la reacción requiere energía térmica para llevarse a cabo. Cualquier “signo” que se ponga encima de la flecha, nos indica que se requiere de este para que la reacción ocurra.
  38. 38. SÍMBOLOS USADOS EN UNA ECUACIÓN QUÍMICA: (ac) indica que el reactivo o el producto se encuentra en solución acuosa. Catalizador, generalmente se coloca encima de la flecha de reacción y nos indica que para que se lleve a cabo la reacción se necesita un catalizador.
  39. 39. CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS ¿Ecuación química ? Es la representación de la reacción química. Para iniciar con los cálculos estequiométricos, es necesario contar con la ecuación química debidamente balanceada.
  40. 40. BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS.MÉTODOS: Por inspección (tanteo) Algebraico Oxido-reducción Ion-electrón (químico)
  41. 41. HERRAMIENTAS DE LA ESTEQUIOMETRIA Coeficientes estequiométricos Razones estequiométricas (parámetros constantes y universales) Ejemplo: 2CO(g) + O2(g)  2CO2 (g) La razón estequiométrica entre el monóxido de carbono y el oxígeno es [ 2 moles de CO / 1 mol de O2]
  42. 42. RAZONES ESTEQUIOMÉTRICAS La razón indica los moles de monóxido de carbono que se requieren para reaccionar con un mol de oxígeno. Otras razones estequiométricas en la misma ecuación: [2 moles de CO/ 2 moles de CO2] [1 mol de O2/ 2 moles de CO2 ]
  43. 43. TIPOS DE CÁLCULOSESTEQUIOMÉTRICOS Moles de reactivos Moles de productos Masa de Moles de reactivos Moles de reactivos productos Masa de Moles de Moles de Masa de reactivos reactivos productos productos
  44. 44. ACTIVIDADES EXPERIMENTALESMedio de cultivo para microalgas marinas: Solución Mg/L cultivo KNO3 2.5mM PO4H2NaH2O 5 SiO3Na2·9H2O* 15-30 Solución de Metales Traza 1mL/L Solución de Vitaminas 1mL
  45. 45. ACTIVIDADES EXPERIMENTALESReacción de absorción de calor: Reacción en probetaEcuación química: KNO3 + H2O  KOH + HNO3Calcular: 2.5mM de KNO3 cuantos g/L son???

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