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La estequiometría es la información de las cantidades de los reactantes y productos en una reacción química. Esta se basa en que la cantidad de reactantes es igual a la cantidad de los productos y que los compuestos tienen una composición fija.

La palabra "estequiometría" deriva del griego stoicheon (elemento) y metrón (medida). Fue aplicada por Jeremías Benjamín Richter en 1792.

Un coeficiente estequiométrico es el número que aparece delante de la fórmula química en una ecuación. Por ejemplo, en la reacción de descomposición del agua H₂O se produce hidrógeno H₂ y oxígeno O₂ en forma de gas:

En este caso, el H₂O y el H₂ tienen un 2 como coeficiente estequiométrico, mientras el O₂ no tiene ningún coeficiente. Esto significa que 2 moléculas de H₂O se transforman en 2 moléculas de H₂ y 1 molécula de O₂.

La estequiometría está presente en la vida cotidiana. Cuando hacemos un pastel, tenemos que usar unas cantidades fijas de ingredientes (reactantes) para obtener un pastel (producto). Si utilizamos más polvo de hornear que harina, el resultado probablemente no será el deseado.

Para preparar un pastel de chocolate, debemos emplear unas cantidades fijas de harina, leche, chocolate, huevos y otros ingredientes. Esto es aplicar la estequiometría en nuestro día a día.

Cálculos estequiométricos

Los cálculos estequiométricos son la manera en que se ajustan los coeficientes estequiométricos para que una ecuación química esté balanceada. Existen varios métodos, siendo el método por tanteo y el método algebraico los más utilizados.

Cálculo estequiométrico para balancear una ecuación por tanteo

Este método se basa en ir probando paso a paso cuáles son los coeficientes estequiométricos correctos para balancear una ecuación química.

Por ejemplo, en la combustión de metano CH₄ en presencia de oxígeno O₂ (reactantes) se produce dióxido de carbono CO₂ y agua H₂O, como se muestra en la siguiente ecuación:

En primer lugar, revisamos cuántos átomos de cada elemento se encuentran a cada lado de la ecuación:

Podemos notar que el carbono está en la misma cantidad de cada lado de la ecuación, pero el oxígeno y el hidrógeno no. Tanteamos colocando un 2 como coeficiente delante del agua en los productos y un 2 delante del O₂ en los reactantes:

Ahora sí tenemos la misma cantidad de elementos del lado izquierdo (reactantes) y del lado derecho (productos) de la ecuación química. Es decir, la ecuación está balanceada.

Cálculo estequiométrico por método algebraico

Este método utiliza la matemática para determinar los coeficientes estequiométricos. Para esto se asignan letras a cada coeficiente y se hace un sistema de ecuaciones.

Relaciones estequiométricas

Las relaciones estequiométricas indican cuánto de cada reactante se necesita para obtener una dada cantidad de producto.

Por ejemplo, en la reacción del nitrato de bismuto Bi(NO₃)₃ con sulfuro de sodio Na₂S, produce sulfuro de bismuto y nitrato de sodio, como se muestra en la ecuación:

En esta ecuación, la relación estequiométrica establece que 2 moléculas de Bi(NO₃)₃ reaccionan con 3 moléculas de Na₂S y se produce 1 molécula de Bi₂S₃ y 6 moléculas de NaNO₃.

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Si, si existe relación por que la química esta es todo lo que nos rodea, por ende la estequiometria también es parte de la química, la estequiometria nos permite calcular las cantidades de las sustancias que participan en las reacciones químicas, por ejemplo, para elaborar un pastel necesitamos saber cuánto de levadura utilizaremos, y a cuanta temperatura lo hornearemos para tener un producto final exacto, lo mismo sucede cuando compramos un sobre de refresco en polvo, el empaque nos dice que le agreguemos una cantidad exacta de H2O para tener el producto, lo mismo sucede cuando compramos gelatina en polvo, si le echamos más agua de la que nos dice el sobre no se cuaja, necesitamos medidas exactas, es decir medidas estequiométricas, en la industria se necesita saber cuánta materia prima se está usando, y cuanto producto final está dando, en la elaboración de productos para el hogar como productos de limpieza, las empresas usan medidas ya calculadas de varias fórmulas para obtener el producto que venden, las empresas de producto bebibles necesitan medir el contenido de gas que contienen los refrescos, el azúcar necesaria para obtener siempre el mismo sabor en cada una de sus producciones, y en los productos farmacéuticos existen medicinas que se ven en polvo, y en interior vienen con un vaso dosificador e instrucciones para su preparación, se le debe agregar agua al polvo en una medida exacta para tener el jarabe, si ponemos más de agua probablemente el jarabe ya no sea muy efectivo, y si ponemos menos al tener una formula muy concentrada podría ser nocivo para el cuerpo.

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¿Qué es la ley de las proporciones múltiples?

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¿Qué es la ley de las proporciones múltiples?

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la ley de dalton o la ley de las proporciones múltiples formulada en 1803 por John Dalton, es una de las leyes mas básicas. Esta ley afirma que cuando dos elementos se combinan para originar distintos compuestos, dada una cantidad fija de uno de ellos, las diferentes cantidades del otro que se combinan con dicha cantidad fija para dar como producto los compuestos, están en relación de números enteros sencillos.

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La ley de las proporciones múltiples en la vida cotidiana

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La ley de las proporciones múltiples en la vida cotidiana

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Tenemos muchas opciones de comida porque nos encanta la variedad y nos gusta probar cosas nuevas. A veces, nos gusta probar diferentes combinaciones de nuestras cosas favoritas. Examinemos los ingredientes de esta pizza: tiene tomates, pepperoni, pimiento, queso, aceitunas y champiñones. A veces, nos gusta doblar el queso y doblar el pepperoni. Hay otras ocasiones en las que no nos apetece comer muchos champiñones, así que simplemente lo ponemos en la mitad de la pizza con elementos compuestos.

Ahora, pensemos en un buen desayuno clásico, que es el sándwich de jamón, huevo y queso. A veces doblamos el huevo, o doblamos el queso o el jamón cuando tenemos hambre. A veces comemos la mitad del sándwich si tenemos prisa. Hay muchas combinaciones posibles cuando se trata de comida.
Así como son posibles diferentes combinaciones en los alimentos, también son posibles diferentes combinaciones para los elementos que forman los compuestos. Los compuestos están formados por átomos de diferentes elementos. Hay compuestos formados por los mismos elementos, como el monóxido de carbono (CO) y el dióxido de carbono (CO2). Ambos compuestos están hechos de átomos de carbono (C) y átomos de oxígeno (O); sin embargo, las proporciones de carbono y oxígeno en cada compuesto son diferentes. Esto ilustra la ley de proporciones múltiples.

La ley de proporciones múltiples establece que cuando dos elementos se combinan para formar más de un compuesto, la masa de un elemento, que se combina con una masa fija del otro elemento, siempre serán proporciones de números enteros.

Recordemos que la ley de proporciones múltiples solo se aplica a compuestos por los mismos elementos. No se aplica a, digamos, SO2 y CO2 porque un compuesto tiene azufre (S) y otro tiene carbono (C).

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La ley de Avogadro, también llamada principio de Avogadro, es una ley que se aplica a los gases ideales y que fue enunciada por un científico del siglo XIX llamado Amadeo Avogadro. Esta ley establece que dos volúmenes iguales de gases diferentes que se encuentren en las mismas condiciones de temperatura y presión, contendrán el mismo número de partículas gaseosas.

Esto quiere decir que, si tenemos dos globos, uno lleno con helio y el otro con oxígeno, y ambos globos tienen el mismo volumen, la misma presión y la misma temperatura, entonces habrá el mismo número de átomos de helio gaseoso en el primer globo que de moléculas de oxígeno en el segundo.

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La ley del Avogadro en la vida cotidiana

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La ley del Avogadro en la vida cotidiana

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Los globos de fiesta

Todos alguna vez hemos visto a un payaso en una fiesta infantil inflando globos de helio para repartirlos entre los niños. Estos globos se encuentran a aproximadamente la misma temperatura. Si dos globos de fiesta se llenan a la misma presión y ambos tienen el mismo tamaño, la ley de Avogadro asegura que ambos globos tendrán el mismo número de moles de helio.

Por otro lado, si uno de los globos es más grande que el otro, tendrá un volumen mayor y, según la ley de Avogadro, tendrá una mayor cantidad de partículas de helio en su interior.

Las llantas de un automóvil

Sin importar con qué gas se llenen, las llantas de los lados opuestos de un automóvil siempre se llenan hasta la misma presión final de alrededor de 32 psi.

Además, siempre se procura que ambos cauchos sean iguales, por lo que tendrán el mismo volumen. Así, según el principio de Avogadro, podemos decir que ambas llantas contendrán el mismo número de partículas gaseosas.

Una jeringa llena de aire

Supongamos que tenemos una jeringa abierta y llena de 50 cm³ de aire. Como está abierta, el interior de la jeringa y el exterior (los alrededores) están a la misma temperatura y presión.

Ahora supongamos que presionamos el émbolo de la jeringa y la desplazamos hasta que se lean 10 cm³. Como la jeringa está destapada, el aire se escapa por la punta a medida que el émbolo se mueve, por lo que el número de partículas de aire dentro de la jeringa disminuye junto con el volumen.

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¿En qué se aplica estos temas en mi campo de formación?

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¿En qué se aplica estos temas en mi campo de formación?

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Tanto la estequiometria, la ley de las proporciones y la ley del Avogadro tiene algo en común, la cuantificación de los químicos y sus reacciones, gracias a estas leyes podemos combinar o tener el resultado exacto de algo en específico, en el caso de enfermería es necesario entenderlo, pues las enfermeras aplican medicamentos a los pacientes y es necesario saber la cantidad que se aplicará y las reacciones que tendrá en el paciente

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¿Qué es un reactivo limitante y un exceso? explicar con un ejemplo (R.A 2.2)

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¿Qué es un reactivo limitante y un exceso? explicar con un ejemplo (R.A 2.2)

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¿Qué es un reactivo limitante?

El reactivo limitante es el que se encarga de delimitar la cantidad de producto que se puede formar en una reacción química. Es el que se encarga de limitar la posibilidad que tiene una reacción de poder seguir adelante o de seguir su curso, por lo que, al mismo tiempo, se encarga de limitar la cantidad del producto que es producido por la reacción.

¿Qué es un reactivo en exceso?

El reactivo en exceso es el que no reacciona completamente tras haberse consumido el reactivo limitante, y sobra. En muchas reacciones, se busca que haya un exceso de un reactivo para garantizar que todo el reactivo de interés reaccione.

EJEMPLO:
Analicemos la siguiente analogía

En la cafetería de Artes tienen una “ecuación” para preparar pan con jamón. Ellos requieren de 1  jamón y 2 rebanadas de pan de molde, por cada pan con jamón que deban preparar.

La “ecuación” la podemos representar de la siguiente forma:

1 JAMÓN   +   2 REBANADAS DE PAN   -->   1 “PAN CON JAMÓN"

Analicemos las situaciones siguientes:

1.    Si se cuenta con 15 jamones y:

38 rebanadas de pan, ¿cuántos panes con jamón se podrán preparar?, ¿sobrará alguna pieza? ¿cuántas?

28 rebanadas de pan, ¿cuántos panes con jamón se podrán preparar?, ¿sobrará alguna pieza? ¿cuántas?

2.    En el punto 1, establece para cada situación, quién limita la producción de panes con jamón, las rebanadas de pan o el jamón. Es decir quién es el “reactivo limitante” para cada situación.

Una vez analizada la analogía anterior, podemos tener ya una idea y una definición de reactivo limitante.

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¿Qué es la inversión térmica? explicación brevemente

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¿Qué es la inversión térmica? explicación brevemente

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Se trata de un proceso en el que la temperatura aumenta la altura. Es decir, en las zonas más bajas de una ciudad, por ejemplo, a nivel del mar, encontramos temperaturas más bajas que si ascendemos a una montaña. Es todo lo contrario a lo que ocurre normalmente.

Esta inversión térmica se debe algunas situaciones especiales en las que las capas de aire frío descienden y se quedaron estables. Cuando existen anticiclones el aire va descendiendo desde capas más altas y en las borrascas hace todo lo contrario. Barra ascendiendo hacia capas más altas. La inversión térmica se produce en condiciones de anticiclón y con gran estabilidad atmosférica.
En una inversión térmica podemos ver cómo el aire frío de las capas altas va descendiendo hasta las capas más bajas cercanas a la superficie terrestre. Este movimiento de descenso del aire frío se conoce como Subsidencia. A lo largo de este descenso, el aire se va comprimiendo cada vez más aumentando su presión y va aumentando su temperatura. Además, va perdiendo la humedad por lo que no hay nubes. Podemos ver cómo, cuándo llega a la superficie, se expande y diverge. Esto hace que se vaya extendiendo por toda la superficie creando capas de estabilidad.

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El concepto de lluvia acida, engloba cualquier forma de precipitación que presente elevadas concentraciones de ácido sulfúrico y nítrico.
La lluvia acida es una de la consecuencia de la contaminación atmosférica. los gases procedentes de la quema de combustibles reaccionan con el oxígeno del aire y el vapor de agua, transformándose en ácidos que se depositan sobre la superficie terrestre a través de las precipitaciones. esta acidificación del suelo y de las aguas superficiales tiene efectos devastadores sobre los ecosistemas y supone un grave peligro para los seres vivos.

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Dos soluciones personales como estudiante que haría para mitigar estas situaciones ambientales:

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Dos soluciones personales como estudiante que haría para mitigar estas situaciones ambientales:

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1. Puesto que el automóvil es un emisor de gases contaminantes, algo que podemos hacer no utilizarlo si no es necesario o usarlo con menor frecuencia, de esa manera ayudaremos a reducir la carga vehicular en las avenidas de la ciudad, además que es importante mantener en buenas condiciones el vehículo: los neumáticos, filtros, tubos de escape, etc.
2. podemos fomentar el uso de energías alternativas, como la luz solar, por ejemplo, en nuestros hogares cuidamos la luz, al mantenerlas apagadas mientras sea de día, desconectar los aparatos electrodomésticos y dispositivos que no estén en uso, de esa manera podemos cuidar la energía y contribuimos a mitigar la inversión térmica y la lluvia acida.

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La estequiometria se refiere al cálculo de las relaciones de masa o relaciones cuantitativas entre productos y reactivos que están implicados durante una reacción química. Se basa en diferentes leyes y principios enunciados en primera instancia por Jeremías Benjamín Richter (1762-1807).

El principio sobre el que se basa la estequiometría parte de lo que se considera como reacción química que es cuando existe una modificación química de las sustancias que intervienen. De esto se infiere que es imposible identificar las mismas sustancias que estaban antes de la reacción química con las de después de realizada la misma; por su parte los reactivos pasan a ser productos por haberse consumido.

Todo esto se explica por las siguientes leyes:

-Ley de conservación de la masa: los átomos ni se crean ni se destruyen mientras se produce una reacción química. Esto se explica porque en una reacción química vista desde el punto de vista microscópico se realiza a partir del choque de las partículas que forman parte de dicha reacción, sean iones, átomos o moléculas, aunque pueden también producirse a partir de la colisión de moléculas y átomos con otras partículas como pueden ser los fotones o los electrones. Esta colisión hace que las uniones que había antes entre los átomos se rompan y que se realicen nuevas uniones. Esto significa que los átomos que intervienen reordenan sus enlaces.

Este reordenamiento, por su parte, se realiza al desplazarse electrones, lo que produce que algunos enlaces se rompan y se formen otros. No obstante los átomos que están formando parte de esto ni forman nuevos átomos, ni desaparece.

Esta ley de conservación de la masa implica dos principios:

-el número de átomo de cada tipo es el mismo después o antes de la reacción.

-el número total de átomos no cambia ni antes ni después de la reacción química.

-Ley de conservación de carga que es una consecuencia de la ley de conservación de masa. Esto se explica dado que mientras se producen las reacciones químicas, las partículas subatómicas no desaparecen tampoco y por su parte el número total de electrones, neutrones y protones es constante. Debido a la carga positiva de los protones y a la carga negativa de los electrones, su suma no modifica el total de las cargas.. De esta ley de conservación de carga se infiere que:

-la suma total de cargas permanece constante antes y después de una reacción química.

Todas estas relaciones entre las cantidades de productos que se forman y de reactivos que se consumen dependen de estas leyes y por esa razón se pueden determinar por una ecuación química que es la representación de una reacción química.

En dicha ecuación se deben tener todos los datos tales como grupo de átomos que representan a las moléculas intervinientes; cantidad de átomos que las forman y cantidad de moléculas, así como la flecha que señala la situación en la que se inicia la reacción y su situación final.

Ejemplo:
las bolsas de aire en los vehículos
en la elaboración de alimentos como pasteles o alguna receta.

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LEY DE LAS PROPORCIONES MULTIPLES O DALTON.

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LEY DE LAS PROPORCIONES MULTIPLES O DALTON.

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El químico de Inglés Dalton descubrió que algunos elementos se combinaban en más de una proporción con una cantidad fija, dando compuestos distintos. Fue entonces cuando enunció la Ley de las proporciones múltiples.

Dos elementos se pueden combinar entre sí en más de una proporción para dar diferentes compuestos. Una cantidad fija determinada de un reactivo se combina con otras cantidades variables de otros elementos, de manera que las cantidades variables del segundo elemento guardan entre sí una relación de números enteros sencillos.

La teoría de Dalton y de Proust fueron justificadas por la Teoría atómica que el mismo Dalton enunció y ayudó a comprender o a intuir de la existencia de los átomos aunque en aquella época, no se podían ver.

Justificación de las leyes ponderales ( Ley de las proporciones definidas y Ley de las proporciones múltiples):

1º Consecuencias de la ley de las proporciones definidas.

Si la materia esta formada por átomos la masa de sus productos será la masa de los reactivos:

Ejemplo: se utiliza la ley de dalton al medir el aire en la llanta de una bicicleta o automovil.

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La ley de Avogadro establece que el volumen de un gas ideal es directamente proporcional al número de moles de gas, en condiciones de temperatura y presión constantes. A medida que aumenta el número de moles de un gas, el volumen aumenta proporcionalmente. Esto es independiente del tamaño de las partículas de gas o de su masa molar, por lo que los gases de diferentes elementos y compuestos son comparables entre sí.

Por supuesto, como ocurre con cualquier ley de los gases ideales, el comportamiento de los gases reales se desvía ligeramente del comportamiento predicho. La ley asume que cada partícula de gas no tiene volumen y que las partículas rebotan entre sí y su contenedor en condiciones perfectamente elásticas. Las moléculas de gas reales tienen volumen y pueden ser atraídas o repelidas entre sí. Aun así, la ley de Avogadro es una aproximación útil que es razonablemente precisa para gases reales en condiciones normales.

Ejemplo:
cuando se inflan los globos de una fiesta y existe un aumento
de aire dentro del globo, así como del volumen del mismo.

Por último de este apartado se anexa una conclusión personal, escribiendo ¿En que se aplica estos temas en su campo de formación?

en mi campo es importante conocer estos temas ya que lo llevaremos a cabo en el campo de formación, y poder realizar las indicaciones ya que para medir la cantidad de medicamento a suministrar por determinado tiempo, esto también es  importante en el desarrollo de la producción a gran escala de cosas tales como fármacos.

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UNIDAD 2.2 ¿QUE ES UN REACTIVO LIMITANTE Y UN EXCESO?

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UNIDAD 2.2 ¿QUE ES UN REACTIVO LIMITANTE Y UN EXCESO?

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El reactivo limitante es aquel del cual tenemos en menor cantidad y, por lo tanto, se terminará primero al momento de la reacción química, dando como resultado el final de la reacción, esto quiere decir que cuando se termine ya no se podrá seguir generando cierto producto.

El reactivo en exceso es aquel del cual tenemos más de lo necesario para que se lleve a cabo la reacción química.

Ejemplo:
tenemos 5 pares de pan para sándwich y 10 rebanadas de jamón en este caso el reactivo limitante seria el pan ya que únicamente se podrán realizar 5 sándwiches mientras que el jamón seria el reactivo en exceso ya que sobrarían 5 rebanadas.

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La "inversión térmica" es un fenómeno que se caracteriza por atrapar una capa de aire caliente en dos capas de aire frío, evitando que los contaminantes se dispersen por toda la atmósfera. Este fenómeno suele darse generalmente durante la noche, o las primeras horas del día.

Explicación breve.
Una inversión térmica es cuando las temperaturas ascienden en vez de descender con altura. Dependiendo de cuándo y cómo ocurra, puede ocasionar: tormentas, neblinas, un poco de frío o mucho calor y hasta altos niveles de contaminación, afectando nuestra salud.

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Se conoce como lluvia ácida a un fenómeno ambiental de carácter nocivo, que ocurre cuando, en lugar de agua, se precipitan de la atmósfera diversas formas de ácidos orgánicos, producto de la reacción química entre algunos tipos de óxidos gaseosos presentes en ella y el vapor de agua condensada en las nubes. Estos óxidos orgánicos representan una fuente importante de contaminación atmosférica.

La lluvia ácida no suele ser estrictamente ácido, sino diversas diluciones en agua de ácido carbónico, ácido nítrico, ácido sulfúrico o ácido sulfuroso, dependiendo de los contaminantes que abunden en una región, dado que los vientos pueden movilizar estos gases a lo largo de kilómetros de distancia. Dicha reacción química suele producirse de la siguiente manera, por ejemplo:

SO2 (dióxido de azufre gaseoso) + OH (hidroxilo presente en la atmósfera) = HOSO2, que a su vez reacciona con el oxígeno ambiental: HOSO2 + O2 = H2O (agua) + SO3 (trióxido de azufre), y este último compuesto, altamente contaminante, reacciona con el agua para producir H2SO4 (ácido sulfúrico).

El resultado de dicha mezcla suele rondar niveles de pH de 3 (semejante al vinagre), lo cual es mucho más ácido que el normal de la lluvia de 5,65 (debido a la presencia regular de CO2 atmosférico que da origen a cantidades mínimas de ácido carbónico).

como estudiante evitaría consumir el contenido de productos contaminantes un ejemplo los platicos ya que estos tardan años en degradarse y parte de que estos fenómenos ocurran son la contaminación utilizar la energía solar (paneles solares)