Diferencia entre revisiones de «Estequiometría»
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Las relaciones estequiométricas entre las cantidades de reactivos consumidos y productos formados dependen directamente de estas leyes de conservación, y están determinadas por la ecuación (balanceada) de la reacción.
== Balance de materia ==
Una [[ecuación química]] es la representación escrita de una [[reacción química]]. Se dice que está ajustada o equilibrada cuando respeta la [[ley de conservación de la materia]], según la cual la suma de los átomos de cada elemento debe ser igual en los reactivos y en los productos de la reacción. Para respetar estas reglas se pone delante de cada especie química un número denominado [[coeficiente estequiométrico]], que indica la proporción de cada especie involucrada.
Por ejemplo, en la reacción de combustión de [[metano]] (CH<sub>4</sub>), éste se combina con [[oxígeno molecular]](O<sub>2</sub>) del aire para formar [[dióxido de carbono]] (CO<sub>2</sub>) y [[agua]]. (H<sub>2</sub>O). La reacción sin ajustar será:
{{ecuación|<math>\mathrm{a \cdot CH_4 + b \cdot O_2 \to c \cdot CO_2 + d \cdot H_2O}</math>||center}}
En esta ecuación, las [[incógnita]]s son ''a'', ''b'', ''c'' y ''d'', que son los denominados [[coeficiente estequiométrico|coeficientes estequiométricos]]. Para calcularlos, debe tenerse en cuenta la [[ley de conservación de la materia]], por lo que la suma de los átomos cada elemento debe ser igual en los reactivos y en los productos de la reacción. En el ejemplo, para el elemento hidrógeno (H) hay 4·a átomos en los reactivos y 2·d átomos en los productos. De esta manera se obtiene un [[sistema de ecuaciones]]:
:Hidrógeno: 4·a = 2·d
:Oxígeno: 2·b = 2·c + d
:Carbono: a=c
Obteniendo en este caso es un sistema de ecuaciones [[ecuación indeterminada|indeterminado]], con tres ecuaciones y cuatro incógnitas. Para resolverlo, se asigna un valor a una de las variables, obteniendo así una cuarta ecuación, que no debe ser [[combinación lineal]] de las demás. Por ejemplo: ''a=1''.
* Sustituyendo ''a=1'' en la primera ecuación del sistema de ecuaciones, se obtiene ''d=2''.
* Sustituyendo ''a=1'' en la tercera ecuación, se obtiene ''c=1''.
* Sustituyendo ''c=1'' y ''d=2'' en la segunda ecuación, se obtiene ''b=2''.
Sustituyendo los coeficientes estequimétricos en la ecuación de la reacción, se obtiene la ecuación ajustada de la reacción:
{{ecuación|<math>\mathrm{CH_4 + 2\,O_2 \to CO_2 + 2\,H_2O}</math>||center}}
Ésta dice que '''1''' molécula de metano reacciona con '''2''' moléculas de oxígeno para dar '''1''' molécula de dióxido de carbono y '''2''' moléculas de agua.
Al fijar arbitrariamente un coeficiente e ir deduciendo los demás pueden obtenerse valores [[números racionales|racionales]] no [[números enteros|enteros]]. En este caso, se multiplican todos los coeficientes por el [[mínimo común múltiplo]] de los [[denominador]]es. En reacciones más complejas, como es el caso de las reacciones [[redox]], se emplea el método del ion-electrón.
== Coeficiente estequiométrico ==
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