Page 136 - Quimica - Undécima Edición

QUÍMICA

en acción (continuación)

en agua, así que se debe convertir primero en dihidrogenofosfa- Las reacciones que se han analizado para la preparación de
to de calcio [Ca(H 2 PO 4 ) 2 ] , que sí es soluble en agua: fertilizantes parecen relativamente simples, sin embargo se han
hecho grandes esfuerzos para mejorar los rendimientos median-
2Ca 5 (PO 4 ) 3 F(s) 1 7H 2 SO 4 (ac) ¡ te el cambio en las condiciones como temperatura y presión,
3Ca(H 2 PO 4 ) 2 (ac) 1 7CaSO 4 (ac) 1 2HF(g) entre otras. Los químicos industriales por lo general llevan a
cabo reacciones prometedoras primero en los laboratorios y
Para obtener un rendimiento máximo, la fl uorapatita se estable- después las prueban en instalaciones piloto antes de producirlas
ce como el reactivo limitante en esta reacción. de manera masiva.

Ecuaciones clave

composición porcentual de un elemento en un compuesto 5

n 3 masa molar del elemento
3 100% (3.1)
masa molar del compuesto
rendimiento real
% de rendimiento 5 3 100% (3.4)
rendimiento teórico

Resumen de conceptos

1. Las masas atómicas se miden en unidades de masa atómica 4. Los cambios químicos, llamados reacciones químicas, se
(uma), una unidad relativa que se basa en un valor exacta- representan mediante ecuaciones químicas. Las sustancias
mente de 12 para el isótopo de carbono-12. La masa atómi- que experimentan un cambio, los reactivos, se escriben del
ca dada para los átomos de un elemento particular por lo lado izquierdo, y las sustancias que se forman, o productos,
general es el promedio de la distribución de los isótopos aparecen del lado derecho de la fl echa. Las ecuaciones quí-
naturales de ese elemento. La masa molecular de una micas deben estar balanceadas, de acuerdo con la ley de la
molécula es la suma de las masas atómicas de los átomos conservación de la masa. El número de átomos de cada tipo
que la constituyen. Tanto la masa atómica como la masa de cada elemento en los reactivos y en los productos debe
molecular se pueden determinar con precisión mediante un ser el mismo.
espectrómetro de masas. 5. La estequiometría es el estudio cuantitativo de los produc-
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2. Un mol es el número de Avogadro (6.022 3 10 ) de áto- tos y reactivos en las reacciones químicas. Los cálculos
mos, moléculas u otras partículas. La masa molar (en gra- estequiométricos se realizan de manera óptima si expresan
mos) de un elemento o de un compuesto es numéricamente tanto las cantidades conocidas como las desconocidas en
igual a su masa en unidades de masa atómica (uma) y con- términos de moles y después, si es necesario, se convierten
tiene el número de Avogadro de átomos (en el caso de los en otras unidades. Un reactivo limitante es el reactivo que
elementos), de moléculas (en el caso de sustancias molecu- está presente en la menor cantidad estequiométrica; limita
lares) o de las unidades fórmula más simples (en el caso de la cantidad de producto que se puede formar. La cantidad
compuestos iónicos). de producto que se obtiene en una reacción (rendimiento
3. La composición porcentual en masa de un compuesto es el real) puede ser menor que la máxima cantidad posible (ren-
porcentaje en masa de cada elemento presente. Si conoce- dimiento teórico). La relación de los dos multiplicada por
mos la composición porcentual en masa de un compuesto, 100 se expresa como el porcentaje de rendimiento.
podemos deducir su fórmula empírica, y también su fórmu-
la molecular, si se conoce su masa molar aproximada.

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