2. En química,
la estequiometría (del griego στοιχειον, stoicheion, 'elemento'
y μετρον, métrón, 'medida') es el cálculo de las relaciones
cuantitativas entre los reactivos y productos en el transcurso
de una reacción química.1 2 Estas relaciones se pueden
deducir a partir de la teoría atómica, aunque históricamente
se enunciaron sin hacer referencia a la composición de la
materia, según distintas leyes y principios.
El primero que enunció los principios de la estequiometría
fue Jeremias Benjamin Richter (1762-1807), en 1792, quien
describió la estequiometría de la siguiente manera:
«La estequiometría es la ciencia que mide las proporciones
cuantitativas o relaciones de masa de los elementos químicos
que están implicados (en una reacción química)».También
estudia la proporción de los distintos elementos en un
compuesto químico y la composición de mezclas químicas.
3.
4. Principio
Una reacción química se produce cuando hay una modificación en
la identidad química de las sustancias intervinientes; esto significa
que no es posible identificar a las mismas sustancias antes y
después de producirse la reacción química, los reactivos se
consumen para dar lugar a los productos.
A escala microscópica una reacción química se produce por la
colisión de las partículas que intervienen ya
sean moléculas, átomos o iones, aunque puede producirse también
por el choque de algunos átomos o moléculas con otros tipos de
partículas, tales como electrones o fotones. Este choque provoca
que las uniones que existían previamente entre los átomos se
rompan y se facilite que se formen nuevas uniones. Es decir que, a
escala atómica, es un reordenamiento de los enlaces entre
los átomos que intervienen. Este reordenamiento se produce por
desplazamientos de electrones: unos enlaces se rompen y otros se
forman, sin embargo los átomos implicados no desaparecen, ni se
crean nuevos átomos. Esto es lo que se conoce comoley de
conservación de la masa, e implica los dos principios siguientes:
5. Reactivo limitante
El reactivo limitante (R.L.),Se consume totalmente en la reacción
limita la cantidad de producto formado,y provoca una
concentración limitante a la anterior. Cuando una ecuación está
balanceada, la estequiometria se emplea para saber los moles de
un producto obtenidos a partir de un número conocido de moles de
un reactivo. La relación de moles entre reactivo y producto se
obtiene de la ecuación balanceada.
Generalmente cuando se efectúa una reacción química los reactivos
no se encuentran en cantidades estequiométricamente exactas, es
decir, en las proporciones que indica su ecuación balanceada. En
consecuencia, algunos reactivos se consumen totalmente, mientras
que otros son recuperados al finalizar la reacción. El reactivo que se
consume en primer lugar es llamadoreactivo limitante, ya que la
cantidad de éste determina la cantidad total de producto formado.
Cuando este reactivo se consume, la reacción se detiene. El o los
reactivos que se consumen parcialmente son los reactivos en exceso.
La cantidad de producto que se obtiene cuando reacciona todo el
reactivo limitante se denomina rendimiento teórico de la reacción.
El concepto de reactivo limitante, permite a los químicos asegurarse
de que un reactivo, el más costoso, sea completamente consumido
en el transcurso de una reacción, aprovechándose así al máximo.
6. Leyes ponderales
la masa de los cuerpos reaccionantes es igual a la masa de los productos de la
reacción.
Esta ley se considera enunciada por LAVOISIER, pues si bien era utilizada como
hipótesis de trabajo por los químicos anteriores a él se debe a LAVOISIER su
confirmación y generalización. Un ensayo riguroso de esta ley fue realizado
por LANDOLT en 1893-1908, no encontrándose diferencia alguna en el peso del
sistema antes y después de verificarse la reacción, siempre que se controlen todos
los reactivos y productos.
La ley de la conservación de la materia no es absolutamente exacta. La teoría de la
relatividad debida a EINSTEIN ha eliminando él dualismo existente en la física
clásica entre la materia ponderable y la energía imponderable. En la física actual,
la materia y la energía son de la misma esencia, pues no sólo la energía tiene un
peso, y por tanto una masa, sino que la materia es una forma de energía que puede
transformarse en otra forma distinta de energía. La energía unida a una masa
material es E = mc2 en donde E es la energía, m la masa y c la velocidad de la luz
En una transformación de masa en energía o recíprocamente, la relación entre
ambas variaciones es, análogamente,
DE = Dm.c2
La letra griega D (delta) indica variación o incremento (positivo o negativo) de la
magnitud a que antecede.