Zoología

Química General VII

Estequiometría química

Comencemos con una reacción química, la de formación del cloruro de hidrógeno (ClH) a partir del hidrógeno (H2) y el cloro(Cl2).

H2  +  Cl2  -------------->  2ClH    (Reacción 1)

Esta reacción indica que una molécula de hidrógeno se combina con una molécula de cloro para dar dos moléculas de ClH.

Entender esto es muy importante para evitar caer en el error común de pensar que la indicación es que un gramo de hidrógeno reacciona con un gramo de cloro para producir 2 gramos de ClH. ¡Eso es un gran disparate! La ecuación química habla de cantidades de moléculas (o átomos en otros casos) y no de cantidades en masa de los reaccionantes.

Lo que si es correcto, es decir que 10 moléculas de hidrógeno reaccionan con 10  moléculas de cloro para formar 20 moléculas de ClH, o 100 de cada una para 200 moléculas de producto, o 1000 de cada una para 2000 de producto y así sucesivamente.

Pero dado su tamaño, contar el número de las moléculas que hay en cualquier cantidad de masa de una sustancia, por pequeña que sea, es tarea algo menos que imposible, de modo que este impráctico método hay que desecharlo, hay que buscar otra forma de saber cuantas moléculas hay en una cierta cantidad de masa de manera mas efectiva que contándolas una a una, o, al contrario, cuanta masa tiene un determinado número de moléculas. Si logramos establecer una relación entre el número de moléculas de una sustancia y su masa el asunto queda resuelto, con ello se puede convertir fácilmente a masa la igualdad establecida en la ecuación química de la reacción 1 entre número de moléculas (o átomos). El  "puente" entre la cantidad de moléculas y su masa se llama mol y el concepto fue fruto del trabajo con gases de Amedeo Avogadro un físico y químico italiano.

El mol

El concepto de mol es un concepto parecido al de una decena, si usted tiene 10 naranjas tendrá una decena de naranjas, si son monedas pues es una decena de monedas de modo que una decena es, en síntesis, 10 unidades de cualquier cosa. Igualmente el mol es una cantidad de unidades de cualquier cosa, puede ser 1 mol, de naranjas o de monedas igualmente; la diferencia radica en que el mol es una cifra astronómica equivalente a 6.022 x 1023 (¡602 200 000 000 000 000 000 000! unidades). Para tener una idea práctica de este número digamos que si fuera dinero usted no podría gastarlo en toda su vida aunque gaste 1 millón de pesos cada segundo. Pero si la cantidad que representa un mol es verdaderamente grande una molécula o un átomo es todo lo contrario, ellos son inmensamente pequeños de modo que 602 200 000 000 000 000 000 000 (1mol) de moléculas de agua se pueden tomar de un solo trago. Pero en realidad ¿que sacamos de todo esto?, pues mucho, si un mol de sustancia tiene un número fijo de moléculas sin importar la naturaleza de la sustancia entonces volviendo a la reacción 1.

H2  +  Cl2  -------------->  2ClH     (Reacción 1)

Resulta que decir que una molécula de hidrógeno reacciona con una molécula de cloro para dar dos moléculas de ClH es lo mismo que decir que un mol (602 200 000 000 000 000 000 000 moléculas) de hidrógeno reaccionan con  un mol (602 200 000 000 000 000 000 000 moléculas de cloro) para dar 2 moles (120 440 000 000 000 000 000 000 00) moléculas de ClH.
En resumen la situación ha cambiado a:

1mol de H2  + 1 mol de Cl2   ------------>   2 moles de ClH

Pero usted dirá, todavía estamos contando moléculas, mucho mas fácil que una a una pero solo se habla de cantidad de moléculas. Sí eso es cierto, pero como podemos conocer la masa atómica de todos elementos en la tabla periódica  solo nos falta multiplicar 602 200 000 000 000 000 000 000 (1 mol) por la masa atómica del elemento (la masa de un átomo) y tendremos la masa que tiene un mol de ese elemento. Pero ¿cuales son las unidades de esa masa?