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lunes, 12 de mayo de 2025

Teorema. Cantidad de reacción de un gas ideal en cualquier condición

[Demostración]

La cantidad de reacción de un gas en cualquier condición de presión y temperatura se refiere al número de veces que ocurre la reacción completa según su proporción estequiométrica, medido en moles de reacción. A diferencia de las condiciones normales, en este caso no podemos asumir un volumen molar fijo, por lo que debemos considerar directamente las condiciones experimentales del gas: su presión, temperatura y volumen.

En el contexto de laboratorio, donde los volúmenes de gas suelen medirse en mililitros y las cantidades en milimoles, resulta conveniente expresar la constante del gas ideal en una forma compatible con estas unidades. En lugar de convertir a litros o moles, se puede usar la constante tal como es, ya que su valor sigue siendo el mismo: solo se ajustan las unidades a mililitros, milimoles y atmósferas, evitando así conversiones innecesarias. Esto mantiene la coherencia del cálculo y simplifica el análisis experimental.

Un ejemplo donde este enfoque es especialmente útil es en la descomposición térmica del bicarbonato de sodio, donde se libera dióxido de carbono como producto gaseoso. Esta reacción no ocurre a cero grados ni a una atmósfera exacta, sino a temperaturas elevadas y en condiciones que pueden variar según el diseño experimental. Por ello, se requiere un tratamiento más general, en el que la cantidad de gas producido se relacione directamente con sus condiciones reales. Esta estrategia permite determinar con precisión cuántas veces ha ocurrido la reacción, sin necesidad de normalizar las condiciones o forzar conversiones adicionales.

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