ESTEQUIOMETRIA

Identificará la trascendencia de la determinación de las cantidades de reactivos y productos involucrados en una reacción química valorando la importancia que tiene este tipo de cálculos en el análisis cuantitativo de procesos que tienen repercusiones socioeconómicas y ecológicas, con una actitud crítica y responsable.

Aplicará el método de relación molar en la solución de ejercicios que involucren cálculos estequiométricos.

2.1 Cálculos mol-mol	2.4 Volumen molar de un gas
2.2 Cálculos mol-gramo	2.4.1 Cálculos mol-volumen
2.3 Cálculos gramo-gramo	2.4.1 Cálculos gramos-volumen
Pasos para resolver un ejercicio estequiométrico (presentación)

Cualquier cálculo estequiométrico que se lleve a cabo, debe hacerse en base a una ecuación químia balanceada, para asegurar que el resultado sea correcto.

La parte central de un problema estequiométrico es el FACTOR MOLAR cuya fórmula es:

Los datos para calcular el factor molar se obtienen de los COEFICIENTES EN LA ECUACIÓN BALANCEADA.

Balancear la ecuación

Revisando la ecuación nos aseguramos de que realmente está bien balanceada. Podemos representar en la ecuación balanceada el dato y la incógnita del ejercicio.

tambien.- Parte de la química que estudia las relaciones cuantitativas entre las sustancias que intervienen en una reacción química.

Estas relaciones puede ser:

mol-mol 

mol-gramos 

gramos-gramos 

mol-volumen 

volumen-gramos 

volumen-volumen 

La parte central de un problema estequiométrico es el FACTOR MOLAR cuya fórmula se muestra a continuación.

FACTOR MOLAR = [ MOLES DE LA SUSTANCIA DESEADA MOLES DE LA SUSTANCIA DE PARTIDA ] 

Los datos para el factor molar se obtienen de los COEFICIENTES DE LA ECUACIÓN BALANCEADA.

El reactivo limitarte es el reactivo que determina el rendimiento teórico de un producto en una reacción. Es el reactivo que se agota primero en la reacción química. El reactivo limitante de una reacción es la especie de la cual hay menor cantidad que la requerida por la relación estequiométrica de los reactivos. Hay que averiguar en primer lugar quien es el reactivo limitante, pues los cálculos se hacen con él.

Ø Una reacción química es una transformación de la materia que producen cambios de unas sustancias en otras de distintas propiedades características. ØEn una reacción química se cumplen las leyes de conservación de la masa de Lavoisier y la ley de las proporciones definidas de Proust. Esto diferencia a una mezcla (los componentes se mezclan en cualquier cantidad) de una combinación o reacción química, los reactivos intervienen en proporciones constante Ø Los cálculos relacionados con una ecuación química reciben el nombre de cálculos estequiométricos. Ø Los coeficientes de una ecuación química indican la relación o proporción estequiométrica, en moles, de los reactivos y los productos de la reacción. Ø Los cálculos estequiométricos pueden ser: masa – masa; masa – volumen;  volumen – volumen. ØPara calcular el volumen de un gas se aplica la ecuación general de los gases (P.V=n.R.T) Ø Un mol de cualquier gas ocupa en condiciones normales (273 K y 1 atm) 22,4 litros. Ø En reacciones en disolución para realizar los cálculos se relacionan los moles de sustancia disuelta con el volumen de disolución que reacciona con otro reactivo, a través de la molaridad. Se cumple que: nº de moles = V.M

LEYES DE NEWTON

FUERZA E INTERACCIONES

fuerza en una interaccion entre dos cuerpos o un solo cuerpo y su ambiente , la fuerza es una cantidad vectorial ( tiene direccion y magnitud )

FUERZA DE CONTACTO

contacto directo entre dos cuerpos 

FUERZA NORMAL 

es ejercida sobre un objeto por cualquier superficie con la que este en contacto 

FUERZA DE FRICCION

ejercida sobre sobre un objeto por una superficie actua, pararela a la superfice en direccion opuesta al  dezlisamiento.

SUPERPOSICION DE FUERZA 

el efecto de cualquier cantidad de fuerza aplicadas a un punto de cuerpo es el mismo de una sola fuerza igual a la suma  vectorial de las fuerza.

PRIMERA LEY DE NEWTON

un cuerpo sobre el que no actua una fuerza neta se mueve con velocidad constante ( no puede ser cero ) y aceleracion cero.

una vez que un cuerpo se pone en movimiento, no necesita una fuerza neta para mantenerlo en movimiento es el resultado de la inercia lo que imporata en esta primera ley newton es la fuerza neta de cero equivale a ninguna fuerza.

MARCOS DE REFERENCIA INERCIALES

el mundo no es un marco plenamente de referencia inercial debido a la aceleracion a su rotacion y su movimiento alrededor del sol , aunque tales efectos son pequeños.

SEGUNDA LEY DE NEWTON

si una fuerza externa neta actua sobre un cuerpo, este se acelera. La direccion. La direccion de aceleracion es la misma que la direccion de la fuerza neta. El vector de fuerza neta es igual a la masa de un cuerpo multipliacada por su aceleracion.

MASA Y FUERZA 

 la mas es una medida cuantitativa de la inercia, cuanto mayor sea la masa, mas se resiste un cuerpo.

CHARLES

Charles Darwin es sin duda alguna una de las personalidades que más han representado para el avance de la ciencia en la historia de la Humanidad, sus estudios sobre la Evolución y sobre todo, el descubrimiento de la Selección Natural, marcó el nuevo rumbo de la Biología.

Nació en Shrewsbury, Shropshire el 12 de febrero de 1809 en el seno de una familia acomodada de la Inglaterra Victoriana, era hijo de un médico prestigioso, nieto por parte de padre del también médico y Naturalista Erasmus Darwin, y por parte de madre del famoso fabricante de porcelanas Josiah Wedgwood.Tras un mediocre paso por los estudios elementales, en 1825 comenzó a estudiar medicina en Edimburgo para continuar la saga familiar, que abandonó en 1827 para ingresar en Cambridge y cursar estudios de sacerdocio, aunque tampoco esta era su vocación. Pero allí tuvo la oportunidad de acudir a interesantes disertaciones científicas que realmente le motivaron, y que aprovechó para conocer a importantes personalidades en el mundo de la ciencia, como el geólogo Adam Sedgwick que le enseñó a aplicar una metodología científica en el análisis de los hechos y al naturalista John Stevens Henslow, profesor de botánica del que aprendió a tomar datos de sus observaciones y recolectar muestras de forma detallada.

Tras acabar sus estudios en 1831 a los 22 años, obtuvo por mediación de Henslow el puesto de naturalista sin sueldo en el barco de reconocimiento HMS Beagle, que iniciaba una expedición científica alrededor del mundo. Aunque a su familia no le gusto mucho la idea, el joven Darwin se encontraba entusiasmado. Se hizo con el mayor número de instrumentos científicos y libros que pudo recopilar y subió a bordo, entre sus libros de cabecera se encontraba Principios de Geología de Charles Lyell, texto que le había impresionado.

Durante el viaje, que duró cinco años pasó muchas penalidades, continuos mareos y enfermedades que le afectaron a su salud para toda la vida, pero esto no fue obstáculo para que a su regreso hubiera recopilado una cantidad inmensa de datos y anotaciones sobre geografía, geología, botánica y zoología, así como un gran número de muestras.A su vuelta a Inglaterra se casó con su prima Emma Wedgwood, y tras unos años en Londres se trasladó a Down, un lugar tranquilo próximo al mar, donde se dedicó de lleno a la labor de analizar la desbordante cantidad de notas que trajo consigo, de las que obtendría información suficiente para escribir varios libros. Había encontrado el rumbo de su vida.

Publicó parte de la información recogida en forma de varios libros, y aunque estaba muy bien explicar como se comportaban los animales y que aspecto tenían las plantas de remotos lugares del globo, a él le interesaba mucho más el significado de todo aquello que había visto, elcómo y el por qué. Fue anotando sus observaciones sobre las variaciones hereditarias en sus "Cuadernos sobre la transmutación de las especies", pero cuando leyó el libro "Ensayo sobre el principio de población" del clérigo y economista político Thomas Robert Malthus, fue el momento en el que encontró la respuesta que buscaba.Las ideas de Malthus sobre el equilibrio de las poblaciones humanas le dieron la pista sobre el mecanismo que rige el fenómeno evolutivo: la Selección Natural, que se basa en la supervivencia de los más aptos.En 1838 Darwin ya había perfilado su teoría de la evolución, pero consciente de las repercusiones que iba a causar y del rechazo que ocasionaría su publicación en la conservadora sociedad victoriana, decidió demorarla y continuar su perfeccionamiento añadiendo ocasionalmente nuevos datos.No fue hasta que en 1858 recibió una carta del también naturalista Alfred Russel Wallace, que le hizo cambiar de opinión.

A.R. Wallace tras sus viajes por América del sur, Océano Índico y Pacífico Sur había llegado de forma independiente al mecanismo de la Selección natural como motor de la evolución. Había conocido a Darwin en una ocasión en 1848 antes de partir en su viaje, era consciente de su prestigio como naturalista experto y en alguna ocasión había cruzado correspondencia con él sobre cuestiones de la permanencia y mutación de las especies. Por este motivo, junto a la carta le envió su corto ensayo "Sobre la tendencia de las variedades a apartarse indefinidamente del tipo original", pidiéndole que lo leyera y que si lo consideraba interesante se lo hiciera llegar a Charles Lyell.

Wallace no era consciente que Darwin hubiera descubierto la Selección natural con anterioridad, ni del grado de prioridad que tendría la publicación de su ensayo sobre el trabajo de toda la vida de Darwin. Esta circunstancia causó una profunda conmoción en Darwin, que no sabía como actuar sin quedar como deshonesto, llegando a escribir"Preferiría quemar mi libro entero antes que él pensara que he obrado indignamente".

Fueron sus amigos Charles Lyell y Joseph Hooker, conocedores de sus trabajos, y que durante muchos años le habían incitado a publicarlos los que organizaron en julio de 1858 un acto en la Linnean Society de Londres, en el que se leyó una memoria conjunta de Darwin y Wallace que posteriormente se publicó en el diario de la Sociedad.
Darwin y Wallace mantuvieron toda su vida una mutua y generosa relación, reconociendo siempre Wallace a Darwin como primer descubridor del mecanismo de la Selección Natural.

"El Origen de las especies por selección natural" se puso a la venta el 24 de noviembre de 1859, agotándose ese mismo día, en enero de 1860 salió la segunda edición, llegando a seis ediciones en vida de Darwin. Desde entonces no ha dejado de editarse siendo traducido a más de treinta idiomas. Su publicación constituía una revolución científica similar a las que causaron Galileo, Copérnico y Newton en su momento, y además como Darwin preveía causó una auténtica conmoción en la conservadora sociedad británica del siglo XIX, que lo consideraba como una herejía. Por ello recibió los más feroces e insultantes ataques a su persona durante el resto de su vida.

La importancia del "Origen de las especies" en la biología moderna ha eclipsado el resto de la obra de Darwin, y no por eso es menos importante o extensa. Una vez concluyó su obra cumbre, continuó escribiendo de forma metódica profundizando en el tema evolutivo. En 1862 publicó un libro sobre"Fertilización de las orquídeas", en 1868 "Variación de animales y plantas bajo domesticación", en 1871 "El origen del hombre", en 1872 "La expresión de las emociones en el hombre y los animales", en 1875 "Las plantas insectívoras" y "Sobre los movimientos y costumbres de las plantas trepadoras", en 1876, "Los efectos de la autofertilización y de la fertilización cruzada en el reino vegetal", en 1877 "Las diferentes formas de las flores", en 1879 "Vida de Erasmus Darwin", en 1880 "El poder del movimiento de las plantas" y por último en 1881 publica "La formación del mantillo vegetal por la acción de las lombrices", y con anterioridad al "Origen de las especies" ya había escrito en 1839 "Diario de investigaciones" sobre su viaje en el Beagle, en 1842 "Estructura y distribución de los arrecifes de coral", en 1846 "Observaciones Geológicas en América del sur", en 1851 un primer volumen de "Monografía sobre los Cirrípedos", en 1852 un segundo volumen sobre los cirrípedos. Como se puede apreciar realizó una fructífera labor de escritor sobre temas de historia natural desde geología a antropología, pasando por botánica y zoología.

Hacia 1877 a pesar de la oposición de algunos sectores reaccionarios de la sociedad, la teoría de la Evolución por medio de la selección natural había conseguido la aceptación por la mayoría de la comunidad científica, que empezó a reconocérselo públicamente y a concederle los honores durante tanto tiempo negados, obteniendo distinciones, medallas, títulos, y su pertenencia a las más ilustres sociedades de la época, hasta que apenas quedó alguna recompensa científica que no hubiese conseguido.

El día 19 de abril de 1882 Darwin falleció de un colapso cardiaco en su casa de Down, recibiendo sepultura en la nave norte de la catedral de Westminster, junto a la tumba de Newton, su entierro se celebró con todos los honores de un héroe nacional el 26 de abril, siendo portado su féretro por miembros de la cámara de los comunes, el presidente de la Royal Society, el embajador de EE.UU., varios nobles, y sus amigos Hooker, Huxley y Wallace.

BOYLE

Nacido en 1627, el menor de los catorce hijos del conde de Cork, estudió en las mejores universidades de Europa. Descubrió los indicadores, sustancias que permiten distinguir los ácidos de las bases. En 1659, con la ayuda de Robert Hooke, descubrió la ley que rige el comportamiento de los muelles, perfeccionó la bomba de aire para hacer el vacío que se utilizó en la minería para eliminar el agua de las galerías en las que trabajan los mineros.

Atacó a la Alquimia y a los alquimistas, que anunciaban que podían convertir cualquier metal en oro.

Definió la Química como una ciencia y enunció la primera definición moderna de elemento químico, como sustancia que no es posible descomponer en otras.

En 1661 publicó el primer libro moderno de química El Químico Escéptico en el que explicaba la mayoría de sus descubrimientos. Fue miembro de la Royal Society, institución que perdura en la actualidad, y participó activamente en sus reuniones hasta su fallecimiento.

En 1660, en una obra titulada Sobre la Elasticidad del Aire anunció su descubrimiento sobre la relación entre el volumen de un gas y su presión.

Parece que Boyle no especificó en sus trabajos que sus experiencias de la relación entre el volumen y presión los realiza a temperatura constante, quizá porque lo hizo así y lo dió por supuesto. Lo cierto es que, en defensa del rigor científico, hay que esperar a que en 1676 otro físico, el francés Edme Mariotte (1630-1684), encuentre de nuevo los mismos resultados y aclare que la relación PV=constante es sólo válida si se mantiene constante la temperatura. Por eso la ley de Boyle está referenciada en muchas ocasiones como Ley de Boyle y Mariotte.

LUSSAC

Químico y físico francés, nacido el 6 de diciembre de 1778, en Saint-Léonard-de-Noblat, y fallecido el 9 de mayo de 1850, en París.

Además de ocupar cargos políticos de importancia, Gay-Lussac fue catedrático de Física (a partir de 1808) en la Univerel Instituto Politécnico de París.

sidad de la Sorbona, así como catedrático de Química (a partir de 1809) en 

En 1802 publicó los resultados de sus experimentos que, ahora conocemos como Ley de Gay-Lussac. Esta ley establece, que, a volumen constante, la presión de una masa fija de un gas dado es directamente proporcional a la temperatura Kelvin. En el campo de la física llevó a cabo, en 1804, dos ascensiones en globo, hasta altitudes de 7.000 metros, en las que estudió la composición de las capas altas de la atmósfera y el magnetismo terrestre.

Entre 1805 y 1808 dió a conocer la ley de los volúmenes de combinación, que afirma que los volúmenes de los gases que intervienen en una reacción química (tanto de reactivos como de productos) están en la proporción de números enteros sencillos. En relación con estos estudios, investigó junto con el naturalista alemán Alexander von Humboldt, la composición del agua, descubriendo que se compone de dos partes de hidrógeno por una de oxígeno. 

En 1811 dió forma a la ley que Charles había descubierto en 1787 sobre la relación entre el volumen y la temperatura, pero que había quedado sin publicar. Este mismo año, el químico francés Courtois, por medio de una reacción química produjo un gas de color violeta que Gay-Lussac identificó como un nuevo elemento y le dio el nombre de yodo, que en griego significa violeta. Estudió también el ácido cianhídrico así como el gas de hulla. En el año 1835 creó un procedimiento para la producción de ácido sulfúrico basado en el empleo de la torre llamada de Gay-Lussac. 

Gracias a sus mediciones químicas de precisión y a sus procedimientos exactos de trabajo, logró obtener varios elementos químicos y establecer las bases del análisis volumétrico convirtiéndolo en una disciplina independiente. En la lucha de prestigio entre Francia e Inglaterra, Napoleón suministró fondos a Gay-Lussac para que construyera una batería eléctrica mayor que la de Davy, y así encontrar nuevos elementos. 

La batería no fue necesaria, pues Gay-Lussac y Thenard empleando el potasio descubierto por Davy, aislaron el boro sin necesidad de la electricidad. Al tratar óxido de boro con potasio se produjo el elemento boro. y en En 1809 Gay-Lussac trabajó en la preparación del potasio e investigó las propiedades del cloro. En el campo de la industria química desarrolló mejoras en varios procesos de fabricación y ensayo. En 1831 fue elegido miembro de la Cámara de los Diputados y en 1839 del Senado.