1. CALUCULOS ESTIEQUIMETRICOS CON REACCIONES
QUIMICAS
La fabricación de productos químicos es uno de los esfuerzos industriales
más grandes del mundo. Las industrias químicas son la base de cualquier
sociedad industrial. Dependemos de ellas respecto a productos que
utilizamos a diario como gasolina y lubricantes de la industria del petróleo;
alimentos y medicinas de la industria alimentaria; telas y ropa de las
industrias textiles. Estas son sólo unos cuantos ejemplos pero casi todo lo
que compramos diariamente se fabrica mediante algún proceso químico o
al menos incluye el uso de productos químicos.
Por razones económicas los procesos químicos y la producción de
sustancias químicas deben realizarse con el menor desperdicio posible, lo
que se conoce como "optimización de procesos". Cuando se tiene una
reacción química, el Químico se interesa en la cantidad de producto que
puede formarse a partir de cantidades establecidas de reactivos. Esto
también es importante en la mayoría de las aplicaciones de las reacciones,
tanto en la investigación como en la industria.
En una reacción química siempre se conserva la masa, de ahí que una
cantidad específica de reactivos al reaccionar, formará productos cuya
masa será igual a la de los reactivos. Al químico le interesa entonces la
relación que guardan entre sí las masas de los reactivos y los productos
individualmente.
Los cálculos que comprenden estas relaciones de masa se conocen como
cálculos estequiométricos.
La estequiometría es el concepto usado para designar a la parte de la
química que
Estudia las relaciones cuantitativas de las sustancias y sus reacciones. En
su origen etimológico, se compone de dos raíces, estequio que se refiere a
las partes o elementos de los compuestos y metría, que dice sobre la
medida de las masas.
Reacciones de oxido‐reducción
Oxidación → pérdida de electrones
Reducción → ganancia de electronesLa oxidación y la reducción ocurren a la vez,
en la
Misma reacción. No se puede producir una sin la
Otra.

2. • No hay cambio neto de e‐ en una reacción redox.
• Los e‐ aparecen a la derecha de la semi‐reacción de
Oxidación; y a la izquierda en la semi‐reacción de
Reducción.
• AJUSTE DE REACCIONES REDOX
• 1.‐ Dividir la reacción en 2 semirreacciones: una de oxidación
Y otra de reducción.
• 2.‐ Ajustar las 2 hemirreacciones separadamente:
• Respecto a masa y carga.
• 3.‐ Se combinan de tal manera que obtengamos una ecuación
Total en la cual no haya cambio neto del número de
electrones.
Ej: Cr3+(ac) + Cl-(ac) → Cr°(s) + Cl2°(g)
2 (Cr3+(ac) + 3 e‐ → Cr°(s) )
3 (2 Cl‐(ac) → Cl2°(g) + 2 e‐ )
2 Cr3+(ac) + 6 Cl‐(ac) → 2 Cr°(s) + 3 Cl2°(g) QUÉ ES LA FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM)?
FUERZA ELECTROMOTRIZ
Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energía proveniente de cualquier
fuente, medio o dispositivo que suministre comente eléctrica. Para ello se necesita
la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo
y el otro positivo) de dicha fuente, que sea capaz de bombear o impulsar las
cargas eléctricas a través de un circuito cerrado.
A. Circuito eléctrico abierto (sin carga o resistencia) Por tanto, no se establece la
circulación de la corriente eléctrica desde la fuente de FEM (La batería en este
caso).
B. Circuito eléctrico cerrado, con una carga o resistencia acoplada, a través de la
cual se establece la circulación de un flujo de corriente eléctrica desde el polo
negativo hacia el polo positivo de la fuente de FEM o batería.
Existen diferentes dispositivos capaces de suministrar energía eléctrica entre los
que podemos citar:
Pilas o Baterías. Son las fuentes de FEM más conocidas del gran público.
Generan energía eléctrica por medios químicos. Las más comunes y corrientes
son las de carbón -zinc y las alcalinas, que cuando se agotan no admiten recarga.

3. Las hay también de níquel- cadmio (Ni Cd), de níquel e hidruro metálico (Ni-MH) y
de ión de litio (Li-ion), recargables. En los automóviles se utilizan baterías de
plomo-ácido, que emplean como electrodos placas de plomo y como electrolito
ácido sulfúrico mezclado con agua destilada.
Máquinas electromagnéticas. Generan energía eléctrica utilizando medios
magnéticos y mecánicos, Es el caso de las dinamos y generadores pequeños
utilizados en vehículos automotores, plantas eléctricas portátiles y otros usos
diversos, así como los de gran tamaño empleados en las centrales hidráulicas,
térmicas y atómicas, que suministran energía eléctrica a industrias y ciudades.
Calculo Fem Y Potenciales De Oxido Reduccion
Una de las celdas galvánicas más conocidas es la llamada celda Daniell. Consta
de dos semiceldas separadas por un vidrio poroso o puente salino. En una de
ellas se coloca un electrodo de cobre y una solución 1 molar de sulfato de cobre,
mientras que en la otra se coloca un electrodo de zinc en una solución 1 molar de
sulfato de zinc. Al unir los electrodos mediante un medidor potencial, se determina
que la celda genera un potencial máximo de 1.1 volts, denominado fuerza
electromotriz (fem).
Este valor puede ser calculado con base en las reacciones químicas que tienen
lugar en la celda y el potencial estándar asociado a estas reacciones. En este
caso, los pares son Cu2+/Cu0 y Zn2+/Zn0.
Un potencial más positivo indica una mayor tendencia de las especies a ganar
electrones, esto es, a reducirse. En cambio, a medida que un potencial es más
negativo (o menos positivo) se tiene una mayor tendencia a la oxidación, o sea a
la pérdida de electrones. De acuerdo a lo anterior, se puede afirmar que las
reacciones en la celda Daniell serán:
Cu2+ + 2e- Cu0
Zn0 - 2e- Zn2+
La fem de una celda se calcula mediante la relación: fem = Potencial más positivo
— Potencial más negativo, sin cambiar nunca los valores reportados en la tabla a
menos que las condiciones de concentración, presión o temperatura sean
diferentes a las estándar.

4. Electro deposito (calculo de electro deposito).
La galvanoplastia es un proceso mediante el cual se recubre un objeto con un
metal, gracias al paso de una corriente eléctrica por una celda electroquímica. Es
un depósito de una capa metálica sobre un material no metálico.
La galnostegia es un depósito de una capa metálica sobre un metal
Los objetivos de este depósito es el de protección y decoración.
Un electro depósito se puede obtener bajo las siguientes características:
1.- uniformidad de depósito
2.- brillo
3.- dureza
4.- rugosidad
5.- adherencia
6.- no adherencia
7.- quemado
Para un buen depósito electrolítico es importante la limpieza. Las sustancias a
eliminar son:
1.- óxidos y productos de corrosión
2.- sustancias orgánicas (grasas y aceites9.
3.- astillas metálicas
EJEMPLO:
Electro deposito de aleaciones amorfas.
La presente invención se refiere a un proceso de electro depósito para depositar
un recubrimiento metálico amorfo que contiene boro en un cátodo que comprende
las etapas de: preparar un baño de electro depósito, consistiendo el baño
esencialmente de: una fuente de boro seleccionada del grupo que consiste de
ácido boro fosfórico, dimetilaminaborano y dietilaminaborano, una sal de amonio
de un ácido, seleccionada del grupo que consiste de un ácido hidroxicarboxílico y
un ácido amino, y una fuente de especies metálicas que se codepositarán con el
boro, teniendo el baño un ph desde aproximadamente 7 hasta aproximadamente
10;
Aplicaciones de electroquímica en electrónica
Una aplicación industrial importante de la electrólisis es el horno eléctrico, que se utiliza
para fabricar aluminio, magnesio y sodio. En este horno, se calienta una carga de sales
metálicas hasta que se funde y se ioniza. A continuación, se obtiene el metal
electrolíticamente. Los métodos electrolíticos se utilizan también para refinar el plomo, el

5. estaño, el cobre, el oro y la plata. La ventaja de extraer o refinar metales por procesos
electrolíticos es que el metal depositado es de gran pureza. La galvanotecnia, otra
aplicación industrial electrolítica, se usa para depositar películas de metales preciosos en
metales base. También se utiliza para depositar metales y aleaciones en piezas metálicas
que precisen un recubrimiento resistente y duradero. La electroquímica ha avanzado
recientemente desarrollando nuevas técnicas para colocar capas de material sobre los
electrodos, aumentando así su eficacia y resistencia. Tras el descubrimiento de ciertos
polímeros que conducen la electricidad, es posible fabricar electrodos de polímeros.
NANOQUÍMICA
Es una nueva rama de la nanociencia relacionada con la producción y reacciones de
nanopartículas y sus compuestos. Está relacionada con las propiedades características
asociadas con ensamblajes de átomos o moléculas sobre una escala que varía de
tamaño de los bloques individuales hasta las del material aglomerado (desde 1 hasta
1000 nm1 ). A este nivel, los efectos cuánticos pueden ser significativos, teniendo así
nuevas formas de llevar a cabo reacciones químicas. El profesor Geoffrey Ozin de la
Universidad de Toronto es considerado como el padre de la nanoquímica. "Su visionario
artículo "Nanochemistry - Synthesis in Diminishing Dimensions" (Advanced Materials,
1992, 4, 612) estimuló a todo un nuevo campo: proponía que los principios de la química
podían aplicarse a la síntesis de materiales de "abajo hacia arriba" "sobre cualquier escala
de longitud" mediante los "principios de construcción de bloques jerárquicos": esto es,
utilizando bloques de construcción de escala nano/molecular "programados" con
información química que los auto-ensamblará espontáneamente, de una manera
controlada, en estructuras que abarcan un amplio intervalo de escalas de longitud.2 "
Esta ciencia emplea metodologías de la síntesis química y la química de materiales para
obtener nanomateriales con tamaños, formas, propiedades superficiales, defectos, y
propiedades auto-ensamblantes específicos, diseñados para cumplir con usos y funciones
específicas.