¿Qué es el peso equivalente?

Los primeros químicos definieron un peso equivalente como el peso de una sustancia que reaccionaría con un segundo para formar un tercero. Cuando estos químicos estudiaron la materia, se dieron cuenta de que las reacciones siempre ocurrían en proporciones establecidas. Muchos de sus reactivos parecían contribuir con el mismo nivel de actividad, independientemente de la reacción involucrada.

Las tablas de pesos equivalentes, basadas en reacciones de hidrógeno, se ensamblaron a fines del siglo XVIII. Se usó hidrógeno como estándar, siendo el elemento menos masivo; sin embargo, no reacciona fácilmente con muchos elementos. Los metales fácilmente purificados y accesibles forman óxidos fácilmente y a menudo se usaron como base experimental para determinar los valores equivalentes.

La ganancia en masa del metal se atribuyó al contenido de oxígeno del óxido metálico. Este peso se midió, dividido por ocho, y se informó como los gramos de peso equivalente de hidrógeno para ese metal. El peso se dividió entre ocho porque el oxígeno reacciona con el hidrógeno en una relación de peso de ocho a uno para formar agua. El oxígeno fue visto como el químico opuesto al hidrógeno. Los químicos modernos estarían de acuerdo en que el oxígeno participa en las reacciones oxidantes y el hidrógeno en las reacciones reductoras.

Este procedimiento funcionó bien siempre que la reacción no fuera demasiado compleja. Muchos metales tienen diferentes óxidos, ya que pueden lograr compuestos estables en más de una configuración de valencia o estado de oxidación. A medida que los químicos aprendieron más sobre la naturaleza de las reacciones que estaban llevando a cabo, el gráfico periódico reemplazó las tablas anteriores.

Los cálculos realizados utilizando una tabla de peso equivalente han sido exitosos mediante el uso de masas molares. Molar se refiere al número de átomos disponibles para reaccionar. El alcance de la reacción se basa en este número, no en la masa de los reactivos. Un mol de átomos tiene 6.023 x 10 ²³ átomos.

El uso del estándar de hidrógeno ilustra la diferencia. Se sabe que el agua contiene dos átomos de hidrógeno por un átomo de oxígeno. Dado que el oxígeno tiene una masa molar de 16 gramos por mol, mientras que la masa molar de hidrógeno es de 1 gramo por mol, la relación de masa es de ocho a uno, oxígeno a hidrógeno. La relación molar es de dos a uno, hidrógeno a oxígeno, que refleja la composición real.

Ciertos campos de la química han seguido utilizando el peso equivalente en contextos limitados. En química ácido-base, un peso equivalente es la masa de una especie química que reacciona con 1 mol de iones hidronio (H ₃ O ⁺ ) o 1 mol de iones hidróxido (OH ^- ). En las reacciones de reducción-oxidación, un peso equivalente es la masa de una sustancia que acepta o dona un mol de electrones.

En la industria minera, se utilizaron pesos equivalentes para describir la concentración de mineral en una muestra. La plata, por ejemplo, precipitará como cloruro de plata de una solución líquida. El peso equivalente es la masa de cloruro de plata que contiene 1 gramo de metal plateado.

Los químicos de polímeros reaccionan moléculas largas con grupos laterales activos para formar polímeros reticulados resistentes. La afinidad de actividad o reacción puede medirse en pesos equivalentes. Las resinas igualmente ponderadas producirán el mismo grado de reticulación dentro de las mismas familias de polímeros.