Reacciones Químicas: Estequiometría

Si nos imaginamos, los átomos y moléculas involucrados en una reacción, la mirada a nivel nanoscópico, podríamos definirla de la siguiente forma, “En una reacción química hay una redistribución de los átomos o iones, formándose otras estructuras (moléculas, o redes) diferentes”.

Para comprender un tipo de transformación no solo hay que reconocer que cambia, sino también, qué se mantiene, que se conserva. En el cambio químico cambian las sustancias y se conservan los tipos de átomos o elementos.           

Esta reacción es entre un sólido metálico, el aluminio y una disolución acuosa de ácido clorhídrico.
¿Qué cambios observamos?
Nivel macroscópico: Poco a poco vemos disminuir el tamaño del papel de aluminio, hasta quedar en pedazos suspendidos en el líquido y luego, ya no observamos más el papel.
Inicialmente las burbujas son muy pocas, luego aumentan, y sentimos que el émbolo se desplaza y la jeringa la sentimos caliente al tacto. Al final, vacíamos el líquido grisáceo(cloruro de alumnio) en un vaso químico, y notamos, que es de otro color al inicial (incoloro). Luego, vacíamos el contenido (el gas producto de la reacción) en una vaso químico con jabón líquido y encendemos un cerillo y se observa una llama, que rápidamente desaparece.

Nivel nanoscópico: de acuerdo a las características de los sólidos podemos decir, que los cambios son lentos inicialmente y aumenta la producción de gas poco a poco, debido a que en los sólidos las partículas están más cercanas formando una estructura cristalina. Todo está contenido en la jeringa sellada, entonces, se separan los átomos de aluminio e interactúan con los iones cloruro, y quedan iones e hidrógeno, para formar moléculas de hidrógeno  gaseoso.

Simbólico:     2Al (s)  +  6 HCl (ac)  ®  2 AlCl3(ac) + 3H2 (g)
De la ecuación balanceada se entiende que:
2 moles de aluminio (sólido) reaccionan con 6 moles de ácido clorhídrico acuoso, para producir 2 moles de cloruro de aluminio y 3 moles de hidrógeno gaseoso.
o  a nivel de partículas:
2 atomos de aluminio reaccionan con 6 moléculas de ácido clorhídrico para producir 2 moléculas de cloruro de aluminio y 3 moléculas de hidrógeno gaseoso.

La palabra estequiometría fue introducida en 1792 por Jeremías Richter para identificar la rama de la ciencia que se ocupa de establecer relaciones ponderales (o de masa) en las transformaciones químicas. 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.

Una ecuación química contiene información acerca de las cantidades de reactivos y productos que participan en el proceso. Las ecuaciones químicas pueden interpretarse en términos de átomos y moléculas (nivel nanoscópico) o bien en términos de gramos, moles o litros (nivel  macroscópico).

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