Page 128 - Libro Hipertextos Quimica 1

Cálculos químicos

n Ley de Gay-Lussac o ley de los volúmenes de combinación
Muchos de los compuestos y elementos que manejaban los químicos en sus experiencias
al final del siglo XVIII y comienzos del XIX eran gases. Debido a que era más fácil medir
el volumen de un gas que pesarlo, estudiaban con más frecuencia las relaciones de volu-
men. Al hacer reaccionar, por ejemplo, un volumen de oxígeno con dos volúmenes de
hidrógeno, se obte-
nían dos volúmenes de vapor de agua, siempre y cuando los volúmenes de los gases se
midieran a la misma presión y temperatura. Joseph Gay-Lussac, demostró que la obser-
vación anterior se cumplía para todas las reacciones en la que intervenían gases. En 1808,
enunció así su conocida ley de los volúmenes de combinación:
En las reacciones químicas en las que intervienen gases, los volúmenes de las sustancias
que reaccionan y los volúmenes de las que se obtienen de la reacción están en una relación
de números enteros sencillos, siempre y cuando la presión y la temperatura permanezcan
constantes.
Por ejemplo, el nitrógeno y el hidrógeno gaseosos se combinan para formar amoniaco. La
relación de los volúmenes de nitrógeno, hidrógeno y amoniaco siempre es de 1:3:2. Esto
es, por cada unidad de volumen de nitrógeno se combinarán 3 unidades de volumen de
hidrógeno y se formarán 2 unidades de volumen de amoniaco.

3.3 Cálculos estequiométricos

Para resolver problemas que impliquen cálculos estequiométricos se precisan cuatro eta-
pas: primero, se escribe la ecuación química balanceada, luego, se convierte a moles la in-
formación suministrada en el problema, a continuación se analizan las relaciones molares
en la ecuación química y finalmente, se pasa de moles a la unidad deseada.

EJEMPLOS
¿Qué masa de oxígeno se requiere para que reaccio- Primero, se transforman los 24 g de metano en moles:
nen completamente 24 g de metano, CH ? x moldeCH 4 5 24g de CH 4 ? 1mol de CH 4
4
La ecuación balanceada es: 16 gdeeCH 4
CH 1 2O CO 1 2H O 5 1,5mol deeCH 4
4 2 2 2
1 mol 2 mol 1 mol 2 mol Teniendo en cuenta la relación molar de la ecuación:
16 g 64 g 44 g 36 g
1mol de CH 4 5 1,5mol dde CH 4
Interpretando la información anterior tenemos que 2mol de O 2 x moldeO 2
16 g de metano reaccionan con 64 g de oxígeno, por lo 2mol de O 2
que se puede establecer la siguiente relación: x moldeO 2 5 1,5mol de CH 4 ?? 1mol de CH 4
5 3mol de O 2
16 gCH 4 24 gdeCH 4
5
64 gO 2 x gdeO 2 Por último, se transforman los moles de oxígeno a
unidades de masa:
64 gdeO 2
x gdeO 2 5 24 gdeCH 4 ?
16 gdeCH 4 32 gdeO 2
gdeO 2 5 3,0mol de O 2 ? 5 96 gdeO 2
5 96 gdeO 2 1mol de O 2
El problema puede resolverse también empleando las Los pasos anteriores se pueden efectuar en uno solo:
cuatro etapas mencionadas anteriormente. Se hallan
2mol OO 2
las relaciones molares entre reactivos y productos y al gdeO 2 5 24 gCH 4 ? 1mol CH 4 ? 1mol CH 4
16 gCH 4
final se transforman en unidades de masa o cualquiera
otra que se desee. ? 32 gO 2 ? 96 gdeO 2
1 mmolO 2

128 © Santillana

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