Cantidad de sustancia como problema de la cinética química

Cantidad de sustancia como problema de la cinética química
Uno de los mayores problemas para trabajar con este concepto es el problema de la cantidad de sustancia "moles (n) o en unidades de masa (m)" y como esta se nos presenta “Estequiometria”, se debe recordar que las sustancias materiales con las que se trabaja en química se presentan en diferentes estados, algunos son gases, otros sólidos, otros líquidos cuasi-puros, y una gran cantidad viene en soluciones.
Esta variedad de formas implica que los problemas matemáticos de cinética-química deben tomar en cuenta un aspecto común y otros diversos.
El aspecto común es que estamos trabajando con cantidades de sustancias, sean estas absolutas “donde es posible determinar la masa y por lo tanto la cantidad de moles de una sustancia dada” o una cantidad de sustancia relativa “expresada mediante unidades de concentración.
El aspecto relativo son las unidades en las que podemos medir la cantidad de sustancia relacionado a su estado material:
Los sólidos son fáciles de medir en términos de cantidad de sustancia mediante el peso “absoluta”.

Figura Cs-01. Toda balanza realiza de manera automática la conversión de fuerza (peso) a masa.

Los líquidos puros por otro lado son más complejos, y de ellos es necesario conocer su densidad y su volumen en unas condiciones de presión  temperatura determinadas para poder conocer su cantidad de sustancia “masa en gramos-moles”.

Figura Cs-02. Los líquidos cuasi-puros pueden ser convertidos a unidades de masa conociendo el volumen y la densidad bajo las condiciones en que se encuentre la sustancia.

Los gases estarán regidos por las variables estándar de los gases, y para conocer su cantidad de sustancia se requiere de la ecuación de los gases “ideales o reales”.

Figura Cs-03. La ecuación de los gases ideales será el recurso mas usado para lidiar con los gases.

Las soluciones acuosas por otra parte están regidas por la unidad de molaridad más el volumen para poder conocer la cantidad de sustancia.

Figura Cs-04. La molaridad es la unidad de concentración universal en términos de cinética química y equilibrio.

Para el caso de líquidos, gases y especialmente soluciones la cantidad de sustancia puede entablarse en términos relativos. Por ejemplo, uno puede saber que una solución con una molaridad alta tiene una gran cantidad de sustancia con respecto a la cantidad de agua, pero sin saber el volumen no se puede obtener la cantidad absoluta de sustancia.
Mucho de los procedimientos matemáticos usan cantidades relativas de sustancia como molaridad para soluciones o alguna unidad de presión para los gases.
Lo importante es que, una vez conocida la cantidad de sustancia, sea esta absoluta o relativa es posible escribir gráficas con respecto al tiempo, y este proceso anterior es precisamente el núcleo firme del cual se derivan todas las hipótesis, predicciones y procedimientos de laboratorio que involucran el estudio de la cinética química. PRINCIPAL REGRESAR