Pureza de las sustancias.

La mayor parte de las sustancias que se emplean en el laboratorio no son 100% puras, poseen una cantidad determinada de otras sustancias no deseadas llamadas impurezas. Es importante disponer de esta información antes de usar cualquier sustancia química para llevar a cabo una dada reacción.


Por ejemplo, si poseemos NaCl 99,4%, sabemos que las impurezas están representando el 0,6% de la masa total, es decir de 100 g de muestra 99,4 g corresponden a NaCl y 0,6 g a impurezas.
Veamos un ejemplo que nos ayudará a la comprensión del concepto de pureza:
Consideremos la muestra de NaCl 99,4%. Calcule la masa de NaCl y la de
impurezas presentes en 10 g.

100 g NaCl impuro ----------- 99,4 g de NaCl puro
10 g NaCl impuro -----------x = 9,94 g de NaCl puro

10 – 9,94 = 0,06 g de impurezas

Rendimiento de la reacción química.

En la práctica no siempre se puede obtener la cantidad de producto teóricamente predecible en función de las relaciones estequiométricas. Las razones por las cuales el rendimiento obtenido en el laboratorio disminuye, pueden ser diversas:

1) los reactantes no se transforman totalmente en la cantidad de producto teóricamente esperada, ya sea porque el cambio puede ser bidireccional o se producen otras reacciones secundarias que consumen el producto formado.

2) la separación y purificación del producto deseado no es lo suficientemente eficiente.

3) alguno de los reactantes contiene impurezas que disminuyen el rendimiento experimentalmente observado, etc.


Veamos la resolución de un problema a modo de ejemplo:
Retomando la reacción de obtención de sulfato de Zn con 40 g de ácido sulfurico puros se espera obtener 17,27 g de sulfato de Zn (rendimiento teórico). Suponga que solo se obtuvieron 16 g de sulfato de cinc.

Si se deberían obtener
17,27 g cuando el rendimiento es 100%
y si se obtuvieron 16 g el rendimiento es 92,6%.


Reactivo limitante en estequiometría.

El reactivo limitante es la sustancia que se consume completamente en una reacción y es el que determina o limita la cantidad de producto que se forma.



Para determinar cuál es el reactivo limitante y cuál está en exceso hay que comparar la relación molar (o los gramos) dados en el problema, con la relación estequiométrica de los reactivos:

65,4 g de Zn --------------- 98 g de H2SO4
7 g de Zn --------------- x = 10,49 g H2SO4

Necesito 10,49 g de H2SO4 y tengo 40 g por lo tanto el H2SO4 está en exceso.

Otra forma de resolver es:

98 g de H2SO4 --------------- 65,4 g de Zn
40 g de H2SO4 --------------- x = 26, 7 g de Zn

Necesito 26,7 g de Zn y tengo solo 7 g de Zn, por lo tanto el Zn está en defecto, es el reactivo limitante.

¿Cómo se resuelven ejercicios de estequiometria?

La estequiometría es una herramienta indispensable para la resolución de problemas tan diversos como la determinación de la concentración de calcio en una muestra de agua, la de colesterol en una muestra de sangre, la medición de la concentración de óxidos de nitrógeno en la atmósfera, etc.

Tipos de cálculos estequiométricos.
• Con moles.
• Con masas.
• Con volúmenes (gases)
• En condiciones normales.
• En condiciones no normales.
• Con reactivo limitante.
• Con reactivos en disolución (volúmenes).

Para resolver ejercicios de estequiometría podemos utilizar dos esquemas:

Esquema operacional 1:
1) Escriba la ecuación química y establezca el balance de masa.
2) Coloque el estado de agregación (sólido, liquido, gas) de los reactantes y productos, si dispone de dicha información, en caso contrario consulte con el docente.
3) Convierta la información suministrada en unidades físicas (por ejemplo gramos) en una unidad química adecuada (por ejemplo en moles, moléculas, iones, etc.).
4) Plantee las relaciones molares a través de la ecuación química balanceada.
5) Convierta los moles a la unidad solicitada gramos, moléculas, volúmenes, iones, etc

Esquema operacional 2:
1) Escriba la ecuación química y establezca el balance de masa.
2) Coloque el estado de agregación de los reactantes y productos, si dispone de dicha información, en caso contrario consulte con el docente.
3) Identifique en la reacción química, los datos y la incógnita del problema.
4) Plantee las relaciones molares en gramos, en moléculas, en volúmenes, etc., de acuerdo a los datos y las incógnitas del problema.

*** En estos métodos estequiométricos hay que tener en cuenta dos cosas: El reactivo limitante y la riqueza.