5. Cálculos estequiométricos
Las reacciones químicas
Las partículas no son visibles, sea cual sea el estado físico en que se encuentren las sustancias. Cuando las sustancias reaccionan y se transforman en otras diferentes, lo único que se puede hacer es observar los productos de la reacción.
Observa cómo se quema el magnesio al reaccionar con el oxígeno del aire por acción del calor. Se forma una sustancia blanca pulverulenta, que nada tiene que ver con el aspecto metálico del magnesio.
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El modelo de partículas permite interpretar cómo unas sustancias se transforman en otras diferentes, aunque las partículas que las constituyen no sean visibles.
La teoría atómico-molecular supone que las sustancias están formadas por átomos, moléculas o iones. Una reacción química se produce cuando los átomos que forman las sustancias originales, llamadas reactivos, se recombinan para dar lugar a unas nuevas sustancias denominadas productos. Una ecuación química es una representación simbólica de una reacción química.
También informa sobre las cantidades relativas de las sustancias que intervienen en la reacción, indicadas por los denominados coeficientes estequiométricos, números que se colocan delante de cada fórmula para indicar cuanta sustancia de cada tipo reacciona. En el caso de que tengan valor unidad, se omiten.
En una ecuación química figuran dos miembros: en el primero, las fórmulas de los reactivos, y en el segundo, las de los productos. Para separar ambos miembros se utiliza una flecha, que generalmente se dirige hacia la derecha, indicando el sentido de la reacción:
Además, suele indicarse el estado físico en el que se encuentran las diferentes sustancias participantes, mediante unos símbolos que se colocan entre paréntesis detrás de cada una de ellas. Estos símbolos son:
- (s): indica que la sustancia está en estado sólido.
- (l): indica que la sustancia está en estado líquido.
- (g): indica que la sustancia en estado gaseoso.
- (aq): indica que la sustancia se encuentra disuelta en agua.
Se dice que una ecuación química está ajustada cuando el número de átomos de cada elemento en cada uno de los lados de la ecuación es el mismo. Es decir, hay el mismo número de átomos de cada tipo en reactivos y en productos, con lo que la masa evidentemente se conserva.
Fíjate en la reacción de combustión del etano. Comprueba que hay el mismo número de átomos de C, H y O en reactivos y en productos.
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Actividad
Ajustando ecuaciones de reacciones químicas
El proceso que debes seguir para ajustar una ecuación química es el siguiente:
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Escribe la reacción en la forma Reactivos → Productos.
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Observa los átomos de cada tipo que hay a cada lado de la reacción.
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Si hay algún tipo de átomo que no está compensado, añade el coeficiente estequiométrico correspondiente para que el número se iguale. En caso que haya más de un tipo, comienza por el que pertenezca a la partícula más compleja.
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Comprueba si la inclusión de este coeficiente ha descompensado algún otro tipo de átomo, y repite el proceso hasta que consigas que el número de átomos de cada tipo sea el mismo a ambos lados.