Cálculos químicos

La ecuaciones químicas nos van a permitir realizar cálculos en las reacciones y poder averiguar las cantidades de cada uno de los compuestos. Una vez escrita la reacción e igualada, ésta nos informa sobre la proporción en la que actúa cada uno de los compuestos, bien sean reactivos o productos. Esta relación se produce entre moléculas o entre moles, así por ejemplo:

N₂ + 3H₂ -> 2NH₃

Esta ecuación nos sirve para realizar cálculos con moléculas o con moles:

• Una molécula de nitrógeno, N₂, reacciona con 3 moléculas de hidrógeno, H₂, para dar dos moléculas de amoniaco, NH₃.
• Un mol de nitrógeno, N₂, reacciona con 3 moles de hidrógeno, H₂, para dar dos moles de amoniaco, NH₃.

Vamos a ver con un ejemplo los pasos que debemos seguir para realizar los cálculos:
Calcular el hidrógeno molecular, H₂, que se obtiene al reaccionar 131 gramos de Zn con el suficiente ácido clorhídrico, HCl, obteniéndose además dicloruro de cinc, ZnCl₂.

1.- Escribimos la ecuación que representa la reacción, una vez reconocidos los reactivos y productos.	Zn + HCl -> ZnCl2 + H2
2.- Comprobamos si la ecuación está ajustada, si no tendremos que ajustarla.	Zn + 2 HCL -> ZnCl2 + H2
3.- Para poder aplicar la ecuación, debemos pasar nuestros datos a moles. En nuestro ejemplo los 131 g de Zn tenemos que pasarlo a moles de Zn.	nº de moles = masa / masa atómica o molecular nº de moles de Zn = 131 / 65,4 = 2 moles de Zn
4.- Aplicamos la proporción que representa la ecuación a los datos de nuestro problema y relacionando nuestro dato con el dato que queremos averiguar obtenemos la cantidad solicitada.	Zn + 2 HCL -> ZnCl2 + H2 1 mol de Zn + 2 moles de HCL -> 1 mol ZnCl2 + 1 de H2 Como lo que tenemos son 2 moles de Zn, ¿qué obtendremos de hidrógeno? 1 mol de Zn -> 1 mol de H2 2 moles de Zn -> X moles de H2 Por lo tanto X = (1x2)/1 = 2 moles de H2
5.- Por último estos moles obtenidos los podemos pasas a la magnitud que no pida el problema. En nuestro caso podemos pasar los moles a gramos.	2 moles de H2 x masa molar del H2 2 x 2 = 4 g de H2

Al igual que hemos realizado los cálculos con las masa, en ocasiones es más práctico utilizar volúmenes para ello nos podemos basar en la ley de Avogadro:

Volúmenes iguales de gases diferentes en las mismas condiciones de presión y temperatura contienen la misma cantidad de moles.

Por lo que la ecuaciones que hemos leído en términos de moles también las podemos leer en términos de volúmenes. En concreto un mol de un gas en condiciones normales ( 1 atm de presión y 25ºC de temperatura), ocupa un volumen de 22,4