Química cuantitativa

• Los átomos ni se pierden ni se crean: la ecuación balanceada es un libro mayor de masa, y la conservación de masa cierra todas las cuentas.
• El mol convierte gramos en conteos de partículas; los moles convierten ecuaciones en aritmética de masas reactivas.
• Rendimiento, economía atómica, concentración (solo química) y volúmenes de gas (HT) completan el kit cuantitativo.

Conservación de la masa: no se pierden ni se crean átomos, por lo que la masa de los productos iguala la masa de los reactivos. Las ecuaciones simbólicas están balanceadas en número de átomos; conocer la diferencia entre un coeficiente ante una fórmula (número de unidades) y un subíndice dentro de ella (átomos en la unidad).

Masa formula relativa (Mr) = suma de las masas atómicas relativas indicadas en los números mostrados. En una ecuación balanceada, ΣMr de reactivos = ΣMr de productos. Porcentaje en masa de un elemento = (Ar × número de átomos ÷ Mr) × 100 %.

Cambios de masa con gases: metal + oxígeno → óxido gana masa; descomposición térmica de un carbonato pierde el CO₂ escapado — no se viola ninguna ley una vez que el gas se contabiliza.

Incertidumbre: toda medición conlleva incertidumbre; usar el rango de mediciones repetidas alrededor de la media como su estimación (y media ± rango/2 en cálculos).

El mol: la masa de un mol de una sustancia en gramos es numéricamente su Mr. Un mol contiene la constante de Avogadro de partículas — 6.02 × 10²³ — el mismo conteo de partículas declaradas (átomos, moléculas, iones) que un mol de cualquier otra sustancia.

Ecuaciones como proporciones molares: Mg + 2 HCl → MgCl₂ + H₂ se lee "1 mol de Mg reacciona con 2 mol de HCl → 1 mol de MgCl₂ + 1 mol de H₂". Dado cualquier masa, calcule todas las demás: masa → moles → proporción → moles → masa.

Balanceo a partir de masas: convierta cada masa a moles, divida por el valor más pequeño y elimine fracciones para obtener números enteros.

Reactivo limitante: el reactivo que se consume completamente limita la formación del producto; un exceso del otro asegura la finalización. Calcule el producto solo a partir de los moles del reactivo limitante.

Concentración: en g/dm³ para todos los niveles —masa de soluto en un volumen dado—; (HT) también mol/dm³: moles = concentración × volumen(dm³), despejando según sea necesario.

El rendimiento porcentual es inferior al 100 % porque: la reacción es reversible; el producto se pierde en la separación; los reactivos reaccionan de maneras no deseadas.

La economía atómica mide cuánto del material inicial termina en el producto útil — una alta economía atómica es importante para la sostenibilidad y el costo:

(HT) calcule la masa teórica a partir de la ecuación balanceada, luego el rendimiento.

La concentración en mol/dm³ relaciona moles, masa y volumen: moles = C × V; en una titulación, conocer los volúmenes de ambas soluciones y una concentración permite hallar la otra — moles de ácido = moles de base en la neutralización (respete la proporción de la ecuación).

Un volumen dado de gas contiene el mismo número de moles a la misma temperatura y presión — volúmenes iguales = moles iguales. Los volúmenes de gases que reaccionan (y productos) siguen directamente la proporción de la ecuación, p. ej., 2 volúmenes de hidrógeno reaccionan con 1 volumen de oxígeno.

• Balancee ecuaciones; Mr y sumas de porcentaje en masa; explique cambios aparentes de masa con gases.
• (HT) conversiones entre moles ↔ masa, constante de Avogadro, cadenas de proporciones, balanceo a partir de masas, reactivo limitante.
• (Química/HT) rendimiento porcentual con sus tres razones; fórmula de economía atómica; concentración por titulación; proporciones de volumen gaseoso.