Cómo hacer estequiometría

3 partes:Aprender los pasos básicosEquilibrio de una ecuación con la estequiometríaEl uso de las aplicaciones prácticas de una ecuación equilibrada

Todas las reacciones químicas (y por tanto todas las ecuaciones químicas) deben ser equilibrados. La materia no se crea ni se destruye, por lo que todos los productos de una ecuación deben coincidir con los reactivos que intervienen en una reacción, incluso si se reordenan de manera diferente. La estequiometría es una habilidad especial que utilizan los químicos para asegurar que una ecuación química está perfectamente equilibrado. La estequiometría se compone la mitad matemática, química y medio también gira en torno a un principio simple mencionado anteriormente - que cada vez es la cuestión de perdido o gana durante una reacción. Vea el Paso 1 más abajo para empezar!

parte 1
Aprender los pasos básicos
Estequiometría Paso 1 De la imagen titulada
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Aprender las partes de una ecuación química. Haciendo que la estequiometría requiere la comprensión de ciertos fundamentos químicos. La más importante de ellas es la idea de ecuación química. Una ecuación química es básicamente una forma de representar una reacción química en términos de letras, números y símbolos. En todas las reacciones químicas, uno o más reactivos se rompen, se combinaron y se procesan para formar uno o más productos. Piense en los reactivos como "materiales de partida" y productos tales como "resultado final" una reacción química. Para representar una reacción con una ecuación química, a partir de la izquierda, en un principio, escribieron los reactivos (con signos más entre cada uno), que ponemos a continuación, una señal de equivalencia (en problemas sencillos, por lo general una flecha que apunta a la derecha) y, Por último, escribimos los productos (al igual que los realizados con reactivos).
  • Por ejemplo, aquí hay una ecuación química HNO3 + KOH → KNO3 + H2O. ecuación química Esto nos dice que los dos reactivos, HNO3 y KOH, se combinan para formar dos productos, KNO3 y H2O.
  • Tenga en cuenta que la flecha en el centro del problema es sólo una de la equivalencia de los símbolos utilizados por los químicos. Otro símbolo que se utiliza con frecuencia es el doble flecha que apunta en dos direcciones horizontales. A los efectos de la realización de la estequiometría simple, los símbolos utilizados equivalencia por lo general no hacen diferencia.
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    Utilizar coeficientes para especificar diferentes cantidades de moléculas en la ecuación. En la ecuación anterior ejemplo, todos los reactivos y productos se utilizaron en la proporción 1: 1. Es decir, el uso uno de cada reactivo para formar uno de cada producto. Sin embargo, esto no siempre es el caso. A veces, por ejemplo, una ecuación se requieren más de un reactivo o producto - de hecho, no es raro para cada compuesto en la ecuación se utiliza más de una vez. Por lo tanto, usamos coeficientes enteros - próximos a los reactivos o productos. Las ponderaciones especifican el número de cada molécula correspondiente producido a partir de (o utilizados en) la reacción.
  • Por ejemplo, observamos la ecuación para la combustión del metano: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O. Nota los coeficientes "2" El frente de2 y H2O. Esta ecuación indica que en una molécula CH4 y los dos2 Se combinan para formar un CO2 y dos H2O.
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    Sepa que usted puede multiplicar "por" ecuación. Es posible que haya estado familiarizado con la propiedad distributiva de la multiplicación: la (b + c) = ab + ac. Lo mismo es esencialmente cierto para las ecuaciones químicas. Si se multiplica la ecuación por una constante numérica, se obtiene una ecuación que, aunque no en sus términos más simples, es igualmente válida. Multiplicando la ecuación, multiplicar cada coeficiente (nunca los números subíndice, que representan las cantidades de átomos presentes en la molécula) en cada lado de la ecuación por una constante. Esta técnica puede ser útil en algunas situaciones estequiométricas más avanzada.
  • Por ejemplo, si tomamos la ecuación anterior (CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O) para 2, que 2CH4 + 4La2 → 2CO2 + 4H2El resultado. En otras palabras, estamos multiplicando el coeficiente de cada molécula de 2, resultando en dos veces en todas las ecuaciones químicas. Puesto que se mantienen las proporciones originales, la ecuación es todavía válida.
  • Tenga en cuenta que puede ser útil pensar en coeficientes sin moléculas implicadas por tener un coeficiente de "1". Por lo tanto, en nuestro ejemplo original, CH4 se convierte en 1CH4 etcétera.
  • parte 2
    Equilibrio de una ecuación con la estequiometría
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    Llene ecuación. La forma en que se realiza la estequiometría es algo así como la manera de resolver un problema matemático. Para todas las ecuaciones, excepto el más simple, esto significa que es difícil, si no casi imposible, para ser hecho cabeza. Así que, para empezar, escribir la ecuación (y dejar espacio a continuación para los cálculos).
    • A título de ejemplo, hacer una simple ecuación: H2SO4 + → Fe Fe2(SO4)3 + H2
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    Ver y averiguar si la ecuación ya está equilibrado. Antes de iniciar el proceso de equilibrio de una ecuación por estequiometría, que puede llevar algún tiempo, es aconsejable comprobar rápidamente la ecuación hecho requiere equilibrio. Una vez que una reacción química nunca puede crear o destruir material nuevo, una ecuación dada está desequilibrado si el número (y tipos) átomos en cada lado de la ecuación no es perfectamente equivalente.
  • Vamos a ver si la ecuación anterior es equilibrada. Para ello, vamos a añadir el número de átomos de cada tipo en cada lado de la flecha.
  • En el lado izquierdo de la flecha, tenemos 2 H, 1 S, 1 4 y Fe.
  • En el lado derecho de la flecha, tenemos 2 Fe 3 O, 12 O y 2 H.
  • Hay diferentes cantidades de hierro, azufre y oxígeno, por lo que la ecuación es definitivamente desequilibrado. La estequiometría ayudarnos a balanceá él!
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    Balanceie cualesquiera iones complejos (poliatómicos) inicialmente. Si cualesquiera iones poliatómicos (los compuestos por más de un átomo) en la reacción aparecen en ambos lados de la ecuación, por lo general es una buena idea para que coincida con ellos en primer lugar, ya que al hacerlo se permite "deshacerse de" múltiples átomos a la vez. Para equilibrar las partes de su ecuación, multiplicar las moléculas correspondientes en un lado (o ambos) de la ecuación de coeficientes enteros tal que el ión, átomo o grupo funcional que desea balanza se encuentra en la misma cantidad en ambos lados de la ecuación .
  • Se hace más fácil de entender con un ejemplo. En nuestra ecuación, H2SO4 + → Fe Fe2(SO4)3 + H2, SO4 Es el presente poliatómico única de iones. Dado que parece intacto en ambos lados de la ecuación que podemos completar equilibrio iónico, y no sólo los átomos individuales.
  • Hay 3 SO4 en el lado derecho de la flecha y sólo 1 SO4 en el lado izquierdo. Por lo tanto, para equilibrar el OS4, multiplicar la molécula que OS4 parte en el lado izquierdo de la ecuación por 3, de este modo: 3H2SO4 + → Fe Fe2(SO4)3 + H2.
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    Balanceie metales. Si la ecuación no contiene metales, balanceie ellos a continuación. Multiplicar cualesquiera átomos metálicos o moléculas aisladas por coeficientes enteros, de modo que aparece el mismo número de metales en cada lado de la ecuación. Si no está seguro de qué átomos son metales, véase la tabla periódica - en general, los metales son elementos que han quedado en el Grupo (Columna) 12 / IIB, excepto H, las más elementos en la esquina inferior izquierda de la parte "plaza" la derecha de la tabla.
  • En nuestra ecuación, 3H2SO4 + → Fe Fe2(SO4)3 + H2, Fe es el único metal, de modo que los balancearemos continuación.
  • Fe 2 en el lado derecho de la ecuación y sólo Fe 1 en el lado izquierdo. Por lo tanto, para dar Fe en el lado izquierdo de la ecuación de un 2-coeficiente para que coincidan. Nuestra ecuación ahora se ve así: 3H2SO4 + 2→ Fe Fe2(SO4)3 + H2.
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    no metales Balanceie (así como el oxígeno y el hidrógeno). La siguiente balanceie cualquier no-metales presentes en la ecuación, excepto el hidrógeno y el oxígeno, que generalmente se equilibra finalmente. Esta parte del proceso de equilibrio suele ser un tanto vaga, ya que los elementos no metálicos en la ecuación exacta pueden diferir considerablemente según el tipo de reacción que está realizando. Las reacciones orgánicas, por ejemplo, pueden tener un gran número de moléculas de C, N, S y P en la necesidad de equilibrio. Balanceie estos átomos como se describe anteriormente.
  • Nuestra ecuación del ejemplo (3H2SO4 + 2 → Fe Fe2(SO4)3 + H2) Tiene elementos de S, pero el ya se cuenta para el balance de los iones poliatómicos de los que forman parte. Así podemos omitir este paso. Vale la pena señalar que muchas ecuaciones químicas no requieren la realización de cada paso del proceso de equilibrio descrito en este artículo.
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    átomos de oxígeno Balanceie. La siguiente balanceie ningún átomo de oxígeno en la ecuación. Al equilibrar las ecuaciones químicas, O y H átomos generalmente se dejan hasta el final del proceso. Esto se debe a que es común para que aparezcan en más de una molécula de cada lado de la ecuación, por lo que es difícil saber por dónde empezar para haber comenzado el equilibrio de las otras partes.
  • Afortunadamente, en nuestra ecuación, 3H2SO4 + 2 → Fe Fe2(SO4)3 + H2, Ya que el balance de oxígeno para equilibrar los iones poliatómicos al principio.
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    átomos de hidrógeno Balanceie. Por último, completar el proceso mediante el equilibrio de los átomos de hidrógeno que quedan. A menudo, pero no siempre, esto puede significar la fijación de un coeficiente a una molécula de hidrógeno diatómico (H2) Para adaptar el número de átomos de H en el otro lado de la ecuación.
  • Tal es el caso de nuestro ejemplo, la ecuación, 3H2SO4 + 2 → Fe Fe2(SO4)3 + H2.
  • En este punto, tenemos 6 H en el lado izquierdo de la flecha y H 2 a la derecha y, por lo tanto, dar a la H2 en el lado derecho de la flecha un coeficiente de 3 para ajustar el número de átomos de H Esto nos deja con 3H2SO4 + 2 → Fe Fe2(SO4)3 + 3H2.
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    Echa un vistazo a la ecuación y su balance. Cuando haya terminado, lo inteligente es volver atrás y comprobar el equilibrio general de la ecuación. Esto se puede hacer de la misma manera que la ecuación se encontró desequilibrada sobre todo - algunos cada átomo en cada lado de la ecuación y el registro para averiguar si tienen equivalencia perfecta.
  • Vamos a comprobar el equilibrio de nuestra ecuación, 3H2SO4 + 2 → Fe Fe2(SO4)3 + 3H2.
  • En el lado izquierdo de la flecha, hay 6 M, S 3, 2, y 12 Fe.
  • En el lado derecho de la flecha 2 Fe, S 3, 12 y 6 H.
  • Éxito! Nuestra ecuación es ahora equilibrado.
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    Siempre balanceie los números subíndice única modificación de coeficientes de la ecuación, y siempre cambiantes. Un error común de los estudiantes novatos en la química está cambiando subíndice numérico, no el coeficientes de moléculas en la ecuación cuando se trata balanceá ellos. Esto cambia la composición de las moléculas en la reacción, no el número de moléculas que participan, que le da un resultado totalmente diferente de la reacción inicial. Para ser perfectamente claro, cuando se realiza la estequiometría, solamente cambiar un gran número a la izquierda de cada molécula - Nunca pequeña entre ellos.
  • Digamos que queremos equilibrar los átomos de Fe en nuestra ecuación a través de este enfoque no. Podemos ver la ecuación en el momento actual (H2SO4 + → Fe Fe2(SO4)3 + H2) Y piensa: "Fe en los dos a la derecha y uno a la izquierda y por lo tanto altera a la izquierda Fe2".
  • El problema con él es hacerlo altera el propio reactivo. Fe2 no es más elemental Fe - se trata de una molécula completamente diferente. Además, porque el hierro es un metal, nunca se escribe en forma diatómica (Fe2), Porque hacerlo significa que se puede separar de forma natural en dos átomos de las moléculas - algo que otros elementos se encuentran en estado gaseoso (es decir, H2, la2, la2, etc.), pero no metales.
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    El uso de las aplicaciones prácticas de una ecuación equilibrada
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    Utilice la estequiometría de encontrar el reactivo limitante en una reacción de. Equilibrar una ecuación química abre las puertas a más. Por ejemplo, para equilibrar la ecuación con la estequiometría, se puede utilizar para determinar cuál de sus reactivos es limitante. reactivo limitante son esencialmente las "agotado" En primer lugar - una vez que se han agotado, se interrumpe la reacción.
    • Para encontrar el reactivo limitante su ecuación equilibrada, multiplica la cantidad de cada reactivo (en moles) del producto como la proporción del coeficiente relativo a la relación de reactivo. Esto resulta en la cantidad de cada producto reactivo que es capaz de producir - lo que un reactivo produce el producto más bajo es el reactivo limitante.
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    Utilice estequiometría para determinar la cantidad de producto generado. Una vez que haya equilibrado su ecuación y determine el reactivo limitante, descubrir la cantidad de producto será producido por la reacción es simplemente una cuestión de usar la respuesta obtenida para encontrar el reactivo limitante en el primer lugar. Es decir, la cantidad (en moles) de un producto en particular se encuentra multiplicando la cantidad de reactivo limitante (en moles) del producto como el coeficiente de proporción relativa a la relación de reactivo.
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    Use las ecuaciones ajustadas para crear factores de conversiónen su reacción. Una ecuación equilibrada contiene los coeficientes correctos para cada compuesto presente, que puede ser utilizado para convertir virtualmente cualquier cantidad en la reacción a otra. El uso de los compuestos de los coeficientes en el sistema de reacción a partir de una conversión desde el principio (generalmente gramos o moles de reactivo) a la final (normalmente moles o g del producto).
  • Por ejemplo, vamos a utilizar nuestra ecuación equilibrada antes mencionado (3H2SO4 + 2 → Fe Fe2(SO4)3 + 3H2) Para determinar el número de moles de Fe2(SO4)3 teóricamente ser producido a partir de 1 mol de 3H2SO4.
  • Observar los coeficientes en la ecuación equilibrada. Hay 3 moles de H2SO4 para cada 1 mol de Fe2(SO4)3. Pronto, vamos a convertir de la siguiente pantalla:
  • 1 mol de H2SO4 × (1 mol Fe2(SO4)3) / (3 moles de H2SO4) = 0,33 moles de Fe2(SO4)3.
  • Tenga en cuenta que tenemos las unidades correctas debido a que el denominador de nuestro factor de conversión cancela las unidades de nuestro producto inicial.
  • materiales necesarios

    • tabla de clasificación periódica de los elementos
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