12.1: Estequiometría cotidiana

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¿Cuánto equipo necesitas para un experimento?

Usted es el encargado de establecer el equipo de laboratorio para un experimento de química. Si tienes veinte alumnos en el laboratorio (y van a estar trabajando en equipos de dos) y el experimento requiere tres vasos de precipitados y dos tubos de ensayo, ¿cuánta cristalería necesitas establecer? Resolver esto implica un tipo de ecuación equilibrada y el tipo de cálculos que harías para una reacción química.

Estequiometría cotidiana

Usted ha aprendido sobre las ecuaciones químicas y las técnicas utilizadas para equilibrarlas. Los químicos utilizan ecuaciones balanceadas para permitirles manipular reacciones químicas de manera cuantitativa. Antes de ver una reacción química, consideremos una ecuación para el sándwich de jamón ideal.

Jamón de arenaque. — Figura\(\PageIndex{2}\): El sándwich de jamón ideal. (Crédito: Fundación CK-12; Fuente: Fundación CK-12; Licencia: CK-12 Currículum Licencia de materiales)

Nuestro sándwich de jamón está compuesto por 2 lonchas de jamón\(\left( \ce{H} \right)\), una rebanada de queso\(\left( \ce{C} \right)\), una rodaja de tomate\(\left( \ce{T} \right)\), 5 encurtidos\(\left( \ce{P} \right)\) y 2 rebanadas de pan\(\left( \ce{B} \right)\). La ecuación para nuestro sándwich es:

\[2 \ce{H} + \ce{C} + \ce{T} + 5 \ce{P} + 2 \ce{B} \rightarrow \ce{H_2CTP_5B_2}\nonumber \]

Ahora supongamos que vas a tener algunos amigos y necesitas hacer cinco sándwiches de jamón. ¿Cuánto de cada ingrediente de sándwich necesitas? Se toma el número de cada ingrediente requerido para un sándwich (su coeficiente en la ecuación anterior) y se multiplica por cinco. Usando jamón y queso como ejemplos, y usando un factor de conversión, puedes calcular:

\[5 \ce{H_2CTP_5B_2} \times \frac{2 \: \ce{H}}{1 \ce{H_2CTP_5B_2}} = 10 \: \ce{H}\nonumber \]

\[5 \ce{H_2CTP_5B_2} \times \frac{1 \ce{C}}{1 \ce{H_2CTP_5B_2}} = 5 \: \ce{C}\nonumber \]

Los factores de conversión contienen el coeficiente de cada ingrediente específico como numerador y la fórmula de un sándwich como denominador. El resultado es lo que esperarías. Para hacer cinco sándwiches de jamón, necesitas 10 lonchas de jamón y 5 lonchas de queso.

Este tipo de cálculo demuestra el uso de la estequiometría. La estequiometría es el cálculo de la cantidad de sustancias en una reacción química a partir de la ecuación equilibrada. El problema de la muestra a continuación es otro problema estequiométrico que involucra ingredientes del sándwich de jamón ideal.

Ejemplo\(\PageIndex{1}\): Ham Sandwich Stoichiometry

Kim mira en el refrigerador y encuentra que tiene 8 lonchas de jamón. Para poder hacer tantos sándwiches como sea posible, ¿cuántos encurtidos necesita? Usa la ecuación anterior.

Solución

Paso 1: Enumere las cantidades conocidas y planifique el problema.

Tener 8 lonchas de jamón\(\left( \ce{H} \right)\)
\(2 \: \ce{H} = 5 \: \ce{P}\)(factor de conversión)

Desconocido

¿Cuántos encurtidos (P) se necesitan?

Los coeficientes para los dos reactivos (ingredientes) se utilizan para hacer un factor de conversión entre lonchas de jamón y encurtidos.

Paso 2: Resolver.

\[8 \: \ce{H} \times \frac{5 \: \ce{P}}{2 \: \ce{H}} = 20 \: \ce{P}\nonumber \]

Dado que 5 encurtidos se combinan con 2 lonchas de jamón en cada sándwich, se necesitan 20 encurtidos para combinar completamente con 8 lonchas de jamón.

Paso 3: Piensa en tu resultado.

Las 8 lonchas de jamón harán 4 sándwiches de jamón. Con 5 encurtidos por sándwich, los 20 encurtidos se utilizan en los 4 sándwiches.

Resumen

Se da un ejemplo de estequiometría cotidiana.

Revisar

Un batido contiene 1 plátano (B), 4 fresas (St), 1 recipiente de yogur (Y) y 3 cubitos de hielo (Ic). Escribir una ecuación equilibrada para describir la relación.
Escribe un factor de conversión para mostrar la relación entre el número de cubitos de hielo y el número de batidos producidos.
¿Cuántas fresas necesitarías para hacer 12 batidos?