QUÍMICA E INDUSTRIA

La química, en la actualidad, tiene dos objetivos: por un lado, el conocimiento de los materiales del mundo en que vivimos y los fenómenos químicos a que dan lugar, y por otro, la utilización de estos conocimientos para ponerlos al servicio del hombre con el fin de mejorar su calidad de vida a través de los productos obtenidos a nivel industrial.

La industria química ha evolucionado a un ritmo muy rápido durante los últimos años. Durante el siglo XVIII y principios del XIX, se utilizaban métodos tradicionales con los que los productos químicos se obtenían por separación y transformación de los productos naturales.

Actualmente los productos naturales se descomponen en sustancias simples y a partir de ellas se obtienen los productos deseados, por lo que ahora se usan métodos totalmente científicos. La industria química fabrica, mediante reacciones químicas, una gran cantidad de sustancias a partir de otras fáciles de obtener y baratas: las materias primas.

Las materias primas son los materiales extraídos de la naturaleza que sirven para fabricar otros productos demandados para nuestro bienestar. Éstas se transforman en productos semielaborados antes de formar el producto final.

Además de productos orgánicos, existen una serie de productos inorgánicos de gran importancia como son:

-Materiales de construcción (ladrillo, cemento, hormigón).

-Vidrio y cerámica. El primero es una mezcla de arena, carbonato de sodio y carbonato de calcio y el segundo es una mezcla de arcilla en polvo, arena fina y agua.

-Papel que se obtiene de la madera, separando la lignina de la celulosa.

-Metales, se usan en muchísimos ámbitos pero si hubiese que resaltar tres serían el hierro, el aluminio y el cobre.

En el siguiente vídeo de Valentina Maya puedes saber más sobre la industria química.

RELACIONES ESTEQUIOMÉTRICAS

Reactivos limitantes

Cuando se produce una reacción, los reactivos no suelen estar presentes en cantidades estequiométricas sino que, una vez consumido uno de ellos, sobra cierta cantidad de otro o de otros reactivos, y no se puede obtener más cantidad de producto.

Esto es lo que llamamos reactivo limitante que es el que está presente en la cantidad estequiométrica más pequeña; es decir, es el que determina la cantidad máxima de producto que se puede obtener. Así la cantidad estequiométrica es la cantidad necesaria para que en una reacción no sobre ni falte ninguna cantidad de reactivo ni de producto.

Reactivos puros e impuros

Hasta ahora hemos considerado que los reactivos son sustancias con una pureza del 100%. Sin embargo, esto no es muy frecuente; en la realidad, casi todas las sustancias contienen impurezas. Para realizar los cálculos estequiométricos es preciso considerar la cantidad de reactivo libre de impurezas, y no la cantidad total de muestra de la que se parte.

Por ejemplo, si se dispone de 200 g de una pirita (FeS₂) del 75% de riqueza, la cantidad real de FeS₂ no es 200 g, sino su 75%, es decir 150 g de FeS₂.

Rendimiento de las reacciones químicas

En las reacciones químicas, salvo algunas excepciones, la cantidad de producto que se obtiene no es la que suministra la estequiometría de la reacción, sino que suele ser menor en función de las condiciones de la reacción y de la propia naturaleza de las sustancias que intervienen: es decir, el rendimiento no es del 100%.

El rendimiento de una reacción química es el cociente entre la cantidad de producto real obtenido y la cantidad de producto teórico que se debería obtener, expresado en tanto por ciento.

Fotografía de Alvaro Urrutia en Web bajo licencia CC0

Por ejemplo, si el rendimiento de una reacción es del 70%, esto significa que por cada 100 g de producto que se deberían obtener, solo se obtienen 70 g.