Conceptos Fundamentales de Química: Constante de Avogadro, Fórmulas y Estequiometría
español con un tamaño de 4,8 KBConstante de Avogadro (L, NA): Definición y Valor
La Constante de Avogadro (símbolos: L, NA) es el número de entidades elementales (normalmente átomos o moléculas) presentes en un mol. Históricamente, se definió como el número de átomos de carbono contenidos en 12 gramos de carbono-12.[2][3] Originalmente, se conocía como el Número de Avogadro.
En 2006, la CODATA recomendó el siguiente valor:[1]
Historia y Nomenclatura
La constante de Avogadro debe su nombre al científico italiano de principios del siglo XIX, Amedeo Avogadro, quien, en 1811, propuso por primera vez que el volumen de un gas (a una determinada presión y temperatura) es proporcional al número de átomos o moléculas, independientemente de la naturaleza del gas.
El físico francés Jean Perrin propuso en 1909 nombrar la constante en honor de Avogadro. Perrin ganaría el Premio Nobel de Física en 1926, en gran parte por su trabajo en la determinación de la constante de Avogadro mediante varios métodos diferentes.
Conexión con la Constante de Loschmidt
El valor de la constante de Avogadro fue indicado en primer lugar por Johann Josef Loschmidt, quien, en 1865, estimó el diámetro medio de las moléculas en el aire por un método equivalente a calcular el número de partículas en un volumen determinado de gas.
Este último valor, la densidad numérica de partículas en un gas ideal, se llama ahora en su honor Constante de Loschmidt. Es aproximadamente proporcional a la constante de Avogadro. La conexión con Loschmidt es la raíz del símbolo L que a veces se utiliza para la constante de Avogadro, y la literatura en lengua germana puede referirse a ambas constantes con el mismo nombre, distinguiéndolas solamente por las unidades de medida.
Fórmula de la Constante de Avogadro
La constante de Avogadro ($N_A$) relaciona el número de entidades ($N$) con la cantidad de sustancia ($n$):
$$N_A = \frac{\text{Número de átomos/moléculas totales}}{\text{Moles}}$$
Fórmula Molecular y Fórmula Empírica
La Fórmula Molecular es la fórmula química que indica el número real de átomos distintos presentes en la molécula. Esta es la máxima expresión de la composición atómica de una molécula.
Cálculo y Relación con la Fórmula Empírica
La Fórmula Empírica (o fórmula mínima) es la cantidad disminuida del átomo, representando la proporción más simple de los elementos. La fórmula molecular puede coincidir a veces con la fórmula empírica; otras veces es un múltiplo entero de esta fórmula.
Para hallar la fórmula molecular a partir de la empírica, se utiliza la siguiente relación (basada en la división del peso del elemento por la suma del compuesto para obtener proporciones):
Donde 
es un número entero ($n$).
La fórmula molecular se obtiene multiplicando la fórmula mínima por este factor $n$:
Fórmula Molecular = (Fórmula Mínima) $\times n$
Estequiometría de Reacciones
Reactivo Limitante (R.L.)
El Reactivo Limitante es aquel que en una reacción química se consume primero y, por lo tanto, determina la cantidad máxima de producto o productos obtenidos. La reacción depende del reactivo limitante (o R.L.), pues, según la Ley de las Proporciones Definidas, los demás reactivos no reaccionarán cuando uno se haya acabado.
Cuando se ha balanceado una ecuación, los coeficientes estequiométricos representan el número de moles y de moléculas de reactivos y productos.
Reactivo en Exceso
Los Reactivos en Exceso son los reactivos presentes en mayor cantidad estequiométrica de la necesaria durante una reacción química. Estos sirven para asegurar que el reactivo limitante reaccione en su totalidad, el cual por cualquier razón se encuentra en menor proporción, ya sea por su escasez o su costo económico.